Пусковая обмотка однофазного двигателя с конденсатором: Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Содержание

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Однофазные электрические двигатели – электромеханический преобразователь энергии небольшой мощности. Конструктивно однофазный двигатель похож на трехфазный, однако статорная обмотка такого двигателя является двухфазной (основная и пусковая обмотки).
Основная (рабочая) обмотка создает магнитное поле при работе электродвигателя. Однако при подключении только рабочей обмотки к питающей сети результирующее магнитное поле будет равно нулю.

Пусковая (вспомогательная) обмотка предназначена для создания необходимого пускового момента. По способу создания пускового момента однофазные электродвигатели можно разделить на двигатели с рабочим конденсатором (конденсатор постоянно подключен к пусковой обмотке) и двигатели с пусковым конденсатором (конденсатор подключается к вспомогательной обмотке на время пуска).

По своему конструктивному исполнению основная и пусковая обмотки имеют ряд отличий.

В первую очередь это сечение токопроводящих проводников. Сечение проводов рабочей обмотки больше ввиду длительного пребывания обмотки под нагрузкой. Именно это условие и используется при определении пусковой и рабочей обмоток электродвигателя. Рабочая обмотка имеет бОльшее сечение проводника, а следовательно и меньшее активное сопротивление.

Клеммная коробка однофазного электродвигателя имеет 3 или 4 вывода. Для определения пусковой и рабочей обмоток необходимо произвести измерение активного сопротивления проводников. Иногда обмотки можно различить визуально, зная что рабочая имеет бОльшее сечение.
Рабочая обмотка подключается к сети переменного тока. Один из выводов пусковой – к выводу рабочей обмотки, второй – через конденсатор к другому концу рабочей обмотки. Направление вращения двигателя определяется подключением пусковой обмотки и не зависит от полярности питающего напряжения.

Для электродвигателей с 3 выводами также необходимо произвести измерения активных сопротивлений.

Довольно часто встречается комбинация сопротивлений 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом. При этом один из выводов основной обмотки будет иметь наименьшее сопротивление (10 Ом), а второй при измерениях с двумя другими выводами покажет 10 Ом и 15 Ом. Третий вывод будет выводом пусковой обмотки. Направление вращения такого двигателя можно изменить лишь изменением схемы соединения обмоток, для чего необходимо произвести разборку электродвигателя.

Всего комментариев: 0

53.Однофазные электродвигатели

Однофазными электродвигателями оборудовано большое количество маломощных холодильных агрегатов, используемых в быту (домашние холодильники, морозильники, бытовые кондиционеры, небольшие тепловые насосы…).

Несмотря на очень широкое распространение, однофазные двигатели с вспомогательной обмоткой зачастую недооцениваются по сравнению с трехфазными двигателями.

Целью настоящего раздела является изучение правил подключения однофазных электродвигателей, их ремонта и обслуживания, а также рассмотрение узлов и элементов, необходимых для их работы (конденсаторы, пусковые реле). Конечно, мы не будем изучать, как и почему вращаются такие двигатели, но все особенности их использования в качестве двигателей для компрессоров холодильного оборудования мы постараемся изложить.
А) Однофазные двигатели с вспомогательной обмоткой
Такие двигатели, установленные в большинстве небольших компрессоров, питаются напряжением 220 В. Они состоят из двух обмоток (см. рис. 53.1).

► Основная обмотка Р, называемая ________
часто рабочей обмоткой, или по-английски Run (R), имеет провод толстого сечения, который в течение всего периода работы двигателя остается под напряжением и пропускает номинальную силу тока двигателя.

► Вспомогательная обмотка А, называемая также пусковой обмоткой, или по-английски S (Start), имеет провод более тонкого сечения, следовательно, большее сопротивление, что позволяет легко отличить ее от основной обмотки.

Вспомогательная или пусковая обмотка, согласно названию, служит для обеспечения запуска двигателя.
Действительно, если попытаться запустить двигатель, подав напряжение только на основную обмотку (и не запитать вспомогательную), мотор будет гудеть, но вращаться не начнет. Если в этот момент вручную крутануть вал, мотор запустится и будет вращаться в том лее направлении, в котором его закрутили вручную. Конечно, такой способ запуска совсем не годится для практики, особенно если мотор спрятан в герметичный кожух.

Пусковая обмотка как раз и служит для того, чтобы запустить двигатель и обеспечить величину пускового момента выше, чем момент сопротивления на валу двигателя.
Далее мы увидим, что последовательно с пусковой обмоткой в цепь вводится, как правило, конденсатор, обеспечивающий необходимый сдвиг по фазе (около 90°) между током в основной и пусковой обмотках. Эта искусственная расфазировка как раз и позволяет запустить двигатель.

Внимание! Все замеры должны быть выполнены с большой аккуратностью и точностью, особенно, если модель двигателя вам незнакома или схема соединения обмоток отсутствует.

Случайное перепутывание основной и вспомогательной обмоток, как правило, заканчивается тем, что вскоре после подачи напряжения мотор сгорает!
Не стесняйтесь повторить измерения несколько раз и набросать схему мотора, снабдив ее максимумом пометок, это позволит вам избежать многих ошибок!

ПРИМЕЧАНИЕ
Если двигатель трехфазный, омметр покажет одинаковые значения сопротивлений между всеми тремя клеммами. Таким образом, представляется, что трудно ошибиться, прозванивая этот тип двигателя (по трехфазным двигателям см. раздел 62).
В любом случае, возьмите в привычку читать справочные данные на корпусе двигателя, а также подумайте о том, как заглянуть вовнутрь клеммной коробки, сняв ее крышку, поскольку там часто приводится схема соединения обмоток двигателя.

Проверка двигателя. Одним из наиболее сложных для начинающего ремонтника вопросов является принятие решения о том, что по результатам проверки двигатель следует считать сгоревшим. Напомним основные дефекты электрического характера, наиболее часто встречающиеся в двигателях (неважно, однофазных или трехфазных).

Большинство этих дефектов имеют причиной сильный перегрев двигателя, обусловленный чрезмерной величиной потребляемого тока. Повышение силы тока может быть следствием электрических (продолжительное падение напряжения, перенапряжение, плохая настройка предохранительных устройств, плохой электрический контакт, неисправный контактор) или механических (заклинивание из-за нехватки масла) неполадок, а также аномалий в холодильном контуре (слишком большое давление конденсации, присутствие кислот в контуре…).

Одна из обмоток может быть оборвана . В этом случае омметр при измерении ее сопротивления будет показывать очень большую величину вместо нормального сопротивления. Удостоверьтесь, что ваш омметр исправен и что его зажимы имеют хороший контакт с клеммами обмотки. Не стесняйтесь проверить омметр с помощью хорошего эталона.
Напомним, что обмотка обычного мотора имеет максимальное сопротивление в несколько десятков Ом для небольших двигателей и несколько десятых долей Ома для огромных двигателей.

Если обмотка оборвана, нужно будет либо заменить двигатель (или полностью агрегат), либо перемотать его (в том случае, когда такая возможность имеется, перемотка тем более выгодна, чем больше мощность двигателя).
Между двумя обмотками может существовать короткое замыкание. Чтобы выполнить такую проверку, необходимо убрать соединительные провода (и соединительные перемычки на трехфазном двигателе).
Когда вы проводите отсоединение, никогда не стесняйтесь предварительно разработать детальную схему замеров и сделать максимум пометок, чтобы в дальнейшем спокойно и без ошибок вновь поставить на место соединительные провода и перемычки.

В омметр должен показывать бесконечность. Однако, он показывает ноль (или очень низкое сопротивление), что без сомнения означает возможность короткого замыкания между двумя обмотками.

Такая проверка менее показательна для однофазного двигателя с вспомогательной обмоткой в случае, если две обмотки невозможно разъединить (когда общая точка С, соединяющая две обмотки, находится внутри двигателя).

Действительно , в зависимости от точного места нахождения короткого замыкания, замеры сопротивлений, осуществленные между тремя клеммами (С —> А, С —> Р и Р —> А), дают пониженные, но достаточно несвязанные между собой величины. Например, сопротивление между точками А и Р, может не соответствовать сумме сопротивлений С —> А + С —> Р.
Также, как и в случае обрыва обмоток, при коротком замыкании между обмотками необходимо либо заменить, либо перемотать двигатель.

Обмотка может быть замкнута на массу. Сопротивление изоляции нового двигателя (между каждой из обмоток и массой) должно достигать 1000 MQ. Со временем это сопротивление уменьшается и может упасть до 10… 100 MQ. Как правило, принято считать, что начиная с 1 MQ (1000 kQ) нужно предусматривать замену двигателя, а при величине сопротивления изоляции 500 kQ и ниже, эксплуатация двигателя не допускается (напомним: 1 MQ = 103kQ = 10°>Q).

Обмотка замкнута на массу
Сопротивление стремится к нулю
Если изоляция нарушена, измерение сопротивления между клеммой обмотки и корпусом мотора дает нулевую ветмчину (или очень низкое сопротивление) вместо бесконечности (см.

рис. 53.8). Заметим, что такое измерение должно быть выполнено на каждой клемме двигателя с помощью наиболее точного омметра. Перед каждым измерением убедитесь, что ваш омметр в исправном состоянии, и что его зажимы имеют хороший контакт с клеммой и металлом корпуса двигателя (при необходимости, соскоблите краску на корпусе, чтобы добиться хорошего контакта).
В примере на рис. 53.8 измерение указывает на то, что обмотка несомненно может быть замкнута на корпус.
Рис. 53.8.
Однако контакт обмотки с массой может быть и не полным. Действительно, сопротивление изоляции между обмотками и корпусом может становиться достаточно низким, когда двигатель находится под напряжением, чтобы вызывать срабатывание предохранительного автомата, в то же время оставаясь достаточно высоким, чтобы в отсутствие напряжения не быть обнаруженным с помощью обычного омметра.
В этом случае необходимо использовать мегомметр (или аналогичный прибор), который позволяет контролировать сопротивление изоляции с использованием постоянного напряжения от 500 В, вместо нескольких вольт для обычного омметра
При вращении ручного индуктора мегомметра, если сопротивление изоляции в норме, стрелка прибора должна отклоняться влево (поз.

1) и указывать бесконечность (оо). Более слабое отклонение, например, на уровне 10 MQ (поз. 2), указывает на снижение изоляционных характеристик двигателя, которое хотя и недостаточно для того, чтобы только оно привело к срабатыванию защитного автомата, но, тем не менее, должно быть отмечено и устранено, поскольку даже незначительные повреждения изоляции, вдобавок к уже существующим, в большинстве случаев рано или поздно приведут к полной остановке агрегата.
Отметим также, что только мегомметр может позволить выполнить качественную проверку изоляции двух обмоток между собой, когда их невозможно разъединить (см. выше проблему короткого замыкания между обмотками в однофазном двигателе). В заключение укажем, что проверку подозрительного электродвигателя необходимо проводить очень строго.
В любом случае недостаточно только заменить двигатель, но необходимо также найти, вдобавок к этому первопричину неисправности (механического, электрического или иного характера) с тем, чтобы радикально исключить всякую возможность ее повторения.

В холодильных компрессорах, где имеется большая вероятность наличия кислоты в рабочем теле (обнаруживаемой простым анализом масла), после замены сгоревшего мотора необходимо будет предпринять дополнительные меры предосторожности. Не следует пренебрегать и осмотром электроаппаратуры (при необходимости, заменяя контактор и прерыватель, проверяя соединения и предохранители…).

Вдобавок к этому, замена компрессора требует от персонала высокой квалификации и строгого соблюдения правил: слива хладагента, при необходимости промывая после этого контур, возможной установки антикислотного фильтра на всасывающей магистрали, замены фильтра-осушителя, поиска утечек, обезвоживания контура путем вакуумирования, заправки контура хладагентом и полного контроля функционирования… Наконец, особенно если изначально установка была заправлена хладагентом типа CFC (R12, R502…), может быть будет возможным и целесообразным воспользоваться заменой компрессора, чтобы поменять тип хладагента?
Б) Конденсаторы
Чтобы запустить однофазный двигатель со вспомогательной обмоткой, необходимо обеспечить сдвиг по фазе переменного тока во вспомогательной обмотке по отношению к основной. Для достижения сдвига по фазе и, следовательно, обеспечения требуемого пускового момента (напомним, что пусковой момент двигателя обязательно должен быть больше момента сопротивления на его валу) используют, в основном, конденсаторы, установленные последовательно со вспомогательной обмоткой. Отныне мы должны запомнить, что если емкость конденсатора выбрана неправильно (слишком малая или слишком большая), достигнутая величина фазового сдвига может не обеспечить запуск двигателя (двигатель стопорится).
В электрооборудовании холодильных установок мы будем иметь дело с двумя типами конденсаторов:
► Рабочие (ходовые) конденсаторы (бумажные) небольшой емкости (редко более 30 мкф), и значительных размеров.
► Пусковые конденсаторы (электролитические), имеющие, наоборот, большую емкость (может превышать 100 мкф) при относительно небольших размерах. Они не должны находиться постоянно под напряжением, иначе такие конденсаторы очень быстро перегреваются и могут взорваться. Как правило, считается, что время их нахождения под напряжением не должно превышать 5 секунд, а максимально допустимое число запусков составляет не более 20 в час.
С одной стороны, размеры конденсаторов зависят от их емкости (чем больше емкость, тем больше и размеры). Емкость указывается на корпусе конденсатора в микрофарадах (др, или uF, или MF, или MFD, в зависимости от разработчика) с допуском изготовителя, например: 15uF±10% (емкость может составлять от 13,5 до 16,5 мкФ) или 88-108 MFD (емкость составляет от 88 до 108 мкФ).
Кроме того, размеры конденсатора зависят от величины напряжения, указанного на нем (чем выше напряжение, тем больше конденсатор). Полезно напомнить, что указанное разработчиком напряжение является максимальным напряжением, которое можно подавать на конденсатор, не опасаясь его разрушения. Так, если на конденсаторе указано 20мкф/360В, это значит, что такой конденсатор свободно можно использовать в сети с напряжением 220 В, но ни в коем случае нельзя подавать на него напряжение 380 В.

53.1. УПРАЖНЕНИЕ

Попробуйте для каждого из 5 конденсаторов, изображенных на рис. 53.10 в одном и том же масштабе, определить, какие из них являются рабочими (ходовыми), а какие пусковыми.

Конденсатор №1 самый большой по размерам из всех представленных, имеет довольно низкую емкость в сравнении с его размерами. По-видимому, это рабочий конденсатор.
Конденсаторы №3 и №4, при одинаковых размерах, имеют очень небольшую емкость (заметим, что конденсатор №4, предназначенный для использования в сети с напряжением питания, большим, чем конденсатор №3, имеет более низкую емкость). Следовательно, эти два конденсатора также рабочие.
Конденсатор №2 имеет, в сравнении с его размерами, очень большую емкость, следовательно это пусковой конденсатор. Конденсатор №5 имеет емкость несколько меньше, чем №2, но он предназначен для более высокого напряжения: это также пусковой конденсатор.

Проверка конденсаторов. Измерения при помоши омметра, когда они дают те результаты, которые мы только что рассмотрели, являются превосходным свидетельством исправности конденсатора. Тем не менее, они должны быть дополнены измерением фактической емкости конденсатора (вскоре мы увидим, как выполнить такое измерение).
Теперь изучим типичные неисправности конденсаторов (обрыв цепи, короткое замыкание между пластинами, замыкание на массу, пониженная емкость) и способы их выявления. Прежде всего следует заметить, что совершенно недопустимым является вздутие корпуса конденсатора.

В конденсаторе может иметь место обрыв вывода
Тогда омметр, подключенный к выводам и установленный на максимальный диапазон, постоянно показывает бесконечность. При такой неисправности все происходит как в случае отсутствия конденсатора. Однако, если двигатель оснащен конденсатором, значит он для чего-то нужен. Следовательно, мы можем представить себе, что двигатель либо не будет нормально работать, либо не будет запускаться, что зачастую будет обусловливать срабатывание тепловой защиты (тепловое реле защиты, автомат защиты…).
Внутри конденсатора может иметь место короткое замыкание между пластинами
При такой неисправности омметр будет показывать нулевое или очень низкое сопротивление (используйте небольшой диапазон). Иногда компрессор может запуститься (далее мы увидим, почему), но в большинстве случаев короткое замыкание в конденсаторе приводит к срабатыванию тепловой защиты.
Пластины могут быть замкнуты на массу
Пластины конденсатора, также как и обмотки электродвигателя, изолированы от массы. Если сопротивление изоляции резко падает (опасность чего проявляется при чрезмерном перегреве), утечка тока обусловливает отключение установки автоматом защиты.
Такая неисправность может возникать, если конденсатор имеет металлическую оболочку. Сопротивление, измеренное между одним из выводов и корпусом в этом случае стремится к 0, вместо того, чтобы быть бесконечным (проверять нужно оба вывода).
Емкость конденсатора может быть пониженной
В этом случае действительная величина емкости, измеренная на его концах, ниже емкости, указанной на корпусе с учетом допуска изготовителя.

В измеренная емкость должна была бы находиться в пределах от 90 до 110 мкФ. Следовательно, на самом деле, емкость слишком низкая, что не обеспечит требуемые величины сдвига по фазе и пускового момента. В результате двигатель может больше не запуститься.

Рассмотрим теперь, как осуществить измерение фактической емкости конденсатора с помощью несложной схемы, легко реализуемой в условиях монтажной площадки.
О
ВНИМАНИЕ! Чтобы исключить возможные опасности, необходимо перед сборкой этой схемы проверить конденсатор с помощью омметра.
Внешне исправный конденсатор достаточно подключить к сети переменного тока напряжением 220 В и измерить потребляемый ток (конечно, в этом случае, рабочее напряжение конденсатора должно быть не ниже 220 В).
Схему необходимо защитить либо автоматом защиты, либо плавким предохранителем с рубильником. Измерение должно быть как можно более коротким (пусковой конденсатор опасно долго держать под напряжением).

При напряжении 220 В действительная емкость конденсатора (в мкФ) примерно в 14 раз больше потребляемого тока (в амперах).

Например, вы хотите проверить емкость конденсатора (очевидно, это пусковой конденсатор, поэтому время его нахождения под напряжением должно быть очень небольшим, см. рис. 53.21). Поскольку на нем указано, что рабочее напряжение равно 240 В, его можно включить в сеть напряжением 220 В.

Если емкость, обозначенная на конденсаторе составляет 60 мкФ ± 10% (то есть от 54 до 66 мкФ), теоретически он должен потреблять ток силой: 60 / 14 = 4,3 А.
Установим автомат или плавкий предохранитель, рассчитанный на такой ток, подключим трансформаторные клещи и установим на амперметре диапазон измерения, например, 10 А. Подадим напряжение на конденсатор, считаем показания амперметра и тотчас отключим питание.

ВНИМАНИЕ, ОПАСНОСТЬ! Когда вы измеряете емкость пускового конденсатора, время его нахождения под напряжением не должно превышать 5 секунд (практика показывает, что при небольших затратах на организацию процесса измерения, этого времени вполне достаточно для выполнения замера).
В нашем примере, фактическая емкость составляет около 4,1 х 14 = 57 мкФ, то есть конденсатор исправный, поскольку его емкость должна находиться между 54 и 66 мкФ.
Если замеренный ток составил бы, например, 3 А, фактическая емкость была бы 3 х 14 = 42 мкФ. Эта величина выходит за пределы допуска, следовательно нужно было бы заменить конденсатор.

В) Пусковые реле
Вне зависимости от конструкции, задачей пускового реле является отключение пусковой обмотки, как только двигатель наберет примерно 80% номинального числа оборотов. После этого, двигатель считается запущенным и продолжает вращение только с помощью рабочей обмотки.
Существует два основных типа пусковых реле: реле тока и реле напряжения. Мы упомянем также запуск с помощью термистора СТР.
Вначале изучим пусковое реле тока
Этот тип реле, как правило, применяется в небольших однофазных двигателях, используемых для привода компрессоров, мощность которых не превышает 600 Вт (домашние холодильники, небольшие морозильные камеры…).

В большинстве случаев (но не всегда) эти реле подключаются непосредственно к компрессору при помощи двух или трех (в зависимости от моделей) гнезд, в которые входят штеккеры обмоток электродвигателя, предотвращая возможные ошибки при подключении реле к вспомогательной и основной обмоткам. На верхней крышке реле, как правило, нанесены следующие обозначения:
Р / М —> Рабочая (Main) —> Основная обмотка А / S -> Пусковая (Start) —> Вспомогательная обмотка L Линия (Line) —> Фаза питающей сети
Если реле перевернуть верхней крышкой вниз, можно отчетливо услышать стук подвижных контактов, которые скользят свободно.
Поэтому, при установке такого реле необходимо строго выдерживать его пространственную ориентацию, чтобы надпись “Верх” (Тор) находилась сверху, так как если реле перевернуто, его нормально разомкнутый контакт будет постоянно замкнут.

При проверке омметром сопротивления между контактами пускового реле тока (в случае его правильного расположения) между гнездами A/S и Р/М, а также между гнездами L и A/S, должен иметь место разрыв цепи (сопротивление равно со), поскольку при снятом питании контакты реле разомкнуты.
Между гнездами Р/М и L сопротивление близко к 0, соответствуя сопротивлению катушки реле, которая мотается проводом толстого сечения и предназначена для пропускания пускового тока.
Можно также проверить сопротивление реле в перевернутом состоянии. В таком случае, между гнездами A/S и L вместо бесконечности должно быть сопротивление, близкое к нулю.
При монтаже реле тока в перевернутом положении ) его контакты будут оставаться постоянно замкнутыми, что не позволит отключать пусковую обмотку. В результате возникает опасность быстрого сгорания электродвигателя.

Изучим теперь работу пускового реле тока в схеме, приведенной на в отсутствие напряжения.
Как только на схему будет подано напряжение, ток пойдет через тепловое реле защиты, основную обмотку и катушку реле. Поскольку контакты A/S и L разомкнуты, пусковая обмотка обесточена и двигатель не запускается – это вызывает резкое возрастание потребляемого тока.
Повышение пускового тока (примерно пятикратное, по отношению к номиналу) обеспечивает такое падение напряжения на катушке реле (между точками L и Р/М), которое становится достаточным, чтобы сердечник втянулся в катушку, контакты A/S и L замкнулись и пусковая обмотка оказалась под напряжением.

Благодаря импульсу, полученному от пусковой обмотки, двигатель запускается и по мере того, как число его оборотов растет, потребляемый ток падает. Одновременно с этим падает напряжение на катушке реле (между L и Р/М). Когда мотор наберет примерно 80% от номинального числа оборотов, напряжение между точками L и Р/М станет недостаточным для удержания сердечника внутри катушки, контакт между A/S и L разомкнётся и полностью отключит пусковую обмотку.
Однако, при такой схеме пусковой момент на валу двигателя очень незначительный, поскольку в ней отсутствует пусковой конденсатор, обеспечивающий достаточную величину сдвига по фазе между током в основной и пусковой обмотках (напомним, что главным назначением конденсатора является увеличение пускового момента). Поэтому данная схема используется только в небольших двигателях с незначительным моментом сопротивления на валу.
Если речь идет о небольших холодильных компрессорах, в которых в качестве расширительного устройства обязательно используются капиллярные трубки, обеспечивающие выравнивание давления в конденсаторе и давления в испарителе при остановках, то в этом случае запуск двигателя происходит при минимально возможном моменте сопротивления на валу {см. раздел 51. “Капиллярные расширительные устройства”).
При необходимости повышения пускового момента последовательно с пусковой обмоткой необходимо устанавливать пусковой конденсатор (Cd). Поэтому часто реле тока выпускаются с четырьмя гнездами, как например, в модели, представленной.
Реле такого типа поставляются с шунтирующей перемычкой между гнездами 1 и 2. При необходимости установки пускового конденсатора шунт удаляется.
Отметим, что при прозвонке такого реле омметром между гнездами М и 2 сопротивление будет близким к нулю и равным сопротивлению обмотки реле. Между гнездами 1 и S сопротивление равно бесконечности (при нормальном положении реле) и нулю (при реле, перевернутом крышкой вниз).

ВНИМАНИЕ! При замене неисправного реле тока новое реле всегда должно быть с тем же индексом, что и неисправное.

Действительно, существуют десятки различных модификаций реле тока, каждая из которых имеет свои характеристики (сила тока замыкания и размыкания, максимально допустимая сила тока. ..). Если вновь устанавливаемое реле имеет отличные от заменяемого реле характеристики, то либо его контакты никогда не будут замыкаться, либо будут оставаться постоянно замкнутыми.

Если контакты никогда не замыкаются, например, из-за того, что пусковое реле тока слишком мощное (рассчитано на замыкание при пусковом токе 12 А, в то время как на самом деле пусковой ток не превышает 8 А), вспомогательная обмотка не может быть запитана и мотор не запускается. Он гудит и отключается тепловым реле защиты.
Заметим, что эти же признаки сопровождают такую неисправность, как поломка контактов реле
В крайнем случае, проверить эту гипотезу можно замкнув накоротко на несколько секунд контакты 1 и S, например. Если мотор запускается, это будет доказательством неисправности реле.
Если контакт остается постоянно замкнутым, например, из-за низкой мощности пускового реле тока (оно должно размыкаться при падении тока до 4 А, а двигатель на номинальном режиме потребляет 6 А), пусковая обмотка окажется все время под напряжением. Заметим, что то же самое произойдет, если вследствие чрезмерной силы тока, контакты реле “приварятся” или если реле установлено верхом вниз*, из-за чего контакты будут оставаться постоянно замкнутыми.
Компрессор будет тогда потреблять огромный ток и, в лучшем случае, отключится тепловым реле защиты (в худшем случае он -сгорит). Если при этом в схеме присутствует пусковой конденсатор, он также будет все время под напряжением и при каждой попытке запуска будет сильно перегреваться, что в конечном счете приведет к его разрушению.

Нормальную работу пускового реле тока можно легко проверить с помощью трансформаторных клещей, установленных в линии конденсатора и пусковой обмотки. Если реле работает нормально, то в момент запуска ток будет максимальным, а когда контакт разомкнётся, амперметр покажет отсутствие тока.
Наконец, чтобы завершить рассмотрение пускового реле тока, нужно остановиться на одной неисправности, которая может возникать при чрезмерном росте давления конденсации. Действительно, любое повышение давления конденсации, чем бы оно ни обусловливалось (например, загрязнен конденсатор), неизбежно приводит к росту потребляемого двигателем тока (см. раздел 10. “Влияние величины давления конденсации на силу тока, потребляемого электромотором компрессора”). Этот рост иногда может оказаться достаточным, чтобы привести к срабатыванию реле и замыканию контактов, в то время как двигатель вращается. Последствия такого явления вы можете себе представить!
* Установка пускового реле в горизонтальной плоскости, как правило, дает такой же результат и также является неверной (прим. ред.).

Когда мощность двигателя растет (становясь выше, чем 600 Вт), возрастает и сила потребляемого тока, и использование пускового реле тока становится невозможным из-за того, что увеличивается потребный диаметр катушки реле. Пусковое реле напряжения тоже имеет катушку и контакты, но в отличие от реле тока, катушка реле напряжения имеет очень высокое сопротивление (наматывается тонким проводом с большим числом витков), а его контакты нормально замкнуты. Поэтому, вероятность перепутать эти два устройства очень незначительна.
представлен внешний вид наиболее распространенного пускового реле напряжения, представляющего собой герметичную коробку черного цвета. Если прозвонить клеммы реле с помощью омметра, можно обнаружить, что между клеммами 1 и 2 сопротивление равно 0, а между 1-5 и 2-5 оно одинаково и составляет, например 8500 Ом (заметим, что клеммы 4 не включаются в схему и используются только для удобства соединения и разводки проводов на корпусе реле).

Контакты реле наверняка находятся между клеммами 1 и 2, поскольку сопротивление между ними равно нулю, однако к какой из этих клемм подключен один из выводов катушки определить нельзя, так как результат при измерениях будет одинаковым (см. схему на рис. 53.29).
Если у вас есть схема реле, проблем с определением общей точки не будет. В противном случае вам потребуется выполнить дополнительно маленький опыт, то есть подать питание вначале на клеммы 1 и 5, а затем 2 и 5 (измеренное между ними сопротивление составило 8500 Ом, следовательно, один из концов катушки подключен либо к клемме 1, либо к клемме 2).

Допустим, что при подаче напряжения на клеммы 1-5, реле будет работать в режиме “дребезга” (как зуммер) и вы отчетливо различите постоянное замыкание и размыкание его контакта (представьте последствия такого режима для двигателя). Это будет признаком того, что клемма 2 является общей и один из концов катушки подключен именно к ней. В случае
неуверенности вы можете проверить себя, подав питание на клеммы 5 и 2 (контакты 1 и 2
разомкнутся и будут оставаться разомкнутыми).
ВНИМАНИЕ! Если вы подадите напряжение на клеммы 1 и 2 (клеммы нормально замкнутых контактов), то получите короткое замыкание, что может быть очень опасным

Чтобы выполнить такую проверку, вы должны использовать напряжение 220 В, если реле предназначено для оснащения двигателя на 220 В (настоятельно рекомендуем использовать в цепи плавкий предохранитель, чтобы защитить схему от возможных ошибок при подключении). Однако может случиться так, что контакты реле не будут размыкаться ни при подаче питания на клеммы 1 и 5, ни при его подаче на клеммы 2 и 5, хотя катушка будет исправной (при прозвонке омметром сопротивление 1-5 и 2-5 одинаково высокое). Это может быть обусловлено самим принципом, заложенным в основу работы схемы с реле напряжения (сразу после данного абзаца мы его рассмотрим), который требует для срабатывания реле повышенного напряжения. Чтобы продолжить проверку, вы можете увеличить напряжение до 380 В (реле при этом ничего не угрожает, так как оно способно выдержать напряжение до 400 В).

Как только на схему подается питание, ток проходит через тепловое реле защиты и основную обмотку (С—>Р). Одновременно он проходит через пусковую обмотку (С—»А). нормально замкнутые контакты 2-1 и пусковой конденсатор (Cd). Все условия для запуска соблюдены и двигатель начинает вращение.
По мере того, как двигатель набирает обороты, в пусковой обмотке наводится дополнительное напряжение, которое добавляется к напряжению питания.

В конце запуска наведенное напряжение становится максимальным и напряжение на концах пусковой обмотки может достигать 400 В (при напряжении питания 220 В). Катушка реле напряжения сконструирована таким образом, чтобы разомкнуть контакты точно в тот момент, когда напряжение на ней превысит напряжение питания на величину, определенную разработчиком двигателя. Когда контакты I -2 разомкнутся, катушка реле остается запитанной напряжением, наведенным в пусковой обмотке (эта обмотка, намотанная на основную обмотку, представляет собой как бы вторичную обмотку трансформатора).
Во время запуска очень важно, чтобы напряжение на клеммах реле в точности соответствовало напряжению на концах пусковой обмотки. Поэтому пусковой конденсатор всегда должен включаться в схему между точками I и Р, а не между А и 2 Отметим, что при размыкании контактов 1-2 пусковой конденсатор полностью исключается из схемы.
Существует множество различных моделей реле напряжения, отличающихся своими характеристиками (напряжением замыкания и размыкания контактов…).

Поэтому, при необходимости замены неисправного реле напряжения, для этого нужно использовать реле той же самой модели.
Если реле для замены не вполне соответствует двигателю -это значит, что либо его контакты при запуске не будут замкнуты, либо будут замкнуты постоянно.
Когда при запуске контакты реле оказываются разомкнутыми, например из-за того, что реле слишком маломощное (оно срабатывает при 130 В, то есть сразу после подачи напряжения и пусковая обмотка запитана только как вторичная обмотка), двигатель не сможет запуститься, будет гудеть и отключится тепловым реле защиты (см. рис. 53.33).

Отметим, что такие же признаки будут иметь место в случае поломки контакта. В крайнем случае, всегда можно проверить эту гипотезу, замкнув на мгновение накоротко контакты 1 и 2. Если двигатель запустится, значит контакт отсутствует.

Запуск при помощи термистора (СТР)

Термистор, или терморезистор (СТР* – сокращение, в переводе означает положительный температурный коэффициент, то есть повышение сопротивления при росте температуры) включается в цепь так, как показано на рис. 53.37.
При неподвижном роторе мотора СТР холодный (имеет окружающую температуру) и его сопротивление очень низкое (несколько Ом). Как только на двигатель подается напряжение, запитывается основная обмотка. Одновременно ток проходит через низкое сопротивление СТР и пусковую обмотку, в результате чего двигатель запускается. Однако ток, текущий через пусковую обмотку, проходя через СТР, нагревает его, что обусловливает резкое повышение его температуры, а следовательно и сопротивления. По истечении одной-двух секунд температура СТР становится более 100°С, а его сопротивление легко превышает 1000 Ом.
Резкое повышение сопротивления СТР снижает ток в пусковой обмотке до нескольких миллиампер, что эквивалентно отключению этой обмотки так, как это сделало бы обычное пусковое реле. Слабый ток, не оказывая никакого влияния на состояние пусковой обмотки, продолжает проходить через СТР, оставаясь вполне достаточным, чтобы поддерживать его температуру на нужном уровне.
Такой способ запуска используется некоторыми разработчиками, если момент сопротивления при запуске очень малый, например, в установках с капиллярными расширительными устройствами (где при остановке неизбежно выравнивание давлений).
Однако, когда компрессор остановился, длительность остановки должна быть достаточно большой, чтобы не только обеспечить выравнивание давлений, но и, главным образом, охладить СТР (по расчетам для этого нужно как минимум 5 минут).
Всякая попытка запуска двигателя при горячем СТР (имеющим, следовательно, очень высокое сопротивление) не позволит пусковой обмотке запустить двигатель. За такую попытку можно поплатиться значительным возрастанием тока и срабатыванием теплового реле защиты.
Терморезисторы представляют собой керамические диски или стержни и основным видом неисправностей этого типа пусковых устройств является их растрескивание и разрушение внутренних контактов, наиболее часто обусловленное попытками запуска при горячих СТР, что
неизбежно влечет за собой чрезмерное повышение пускового тока.
. Мы часто указывали на важность соблюдения идентичности моделей при замене неисправных элементов электрооборудования (тепловые реле защиты, пусковые реле…) на новые, либо на те, которые рекомендуются для замены разработчиком. Мы советуем также при замене компрессора менять и комплект пусковых устройств (реле + конденсатор(ы)).
* Иногда встречается термин РТС, который означает то же самое, что и СТР {прим. peo.j.

Г) Обобщение наиболее часто встречающихся схем пусковых устройств

В документации различных разработчиков встречается множество схем с несколькими экзотическими названиями, которые мы сейчас разъясним. Воспользовавшись этим случаем, мы пополним наши знания и увидим роль рабочих конденсаторов.
Для лучшего понимания дальнейшего материала напомним, что в отличие от пусковых конденсаторов, рабочие конденсаторы рассчитаны на постоянное нахождение под напряжением и что конденсатор включается в схему последовательно с пусковой обмоткой, позволяя повысить крутящий момент на вачу двигателя.
1) Схема PSC (Permanent Split Capacitor) – схема с постоянно подключенным конденсатором является самой простой, поскольку в ней отсутствует пусковое реле.
Конденсатор, постоянно находясь под напряжением (см. рис. 53.40\ должен быть рабочим конденсатором. Поскольку с ростом емкости такой тип конденсаторов быстро увеличивается в размерах, их емкость ограничивается небольшими значениями (редко более 30 мкФ).
Следовательно, схема PSC используется, как правило, в небольших двигателях с незначительным моментом сопротивления на валу (малые холодильные компрессоры для капиллярных расширительных устройств, обеспечивающих выравнивание давлений при остановках, вентиляторные двигатели небольших кондиционеров).
При подаче напряжения на схему, постоянно подключенный кон-
денсатор (Ср) дает толчок, позволяя запустить двигатель. Когда двигатель запущен, пусковая обмотка остается под напряжением вместе с последовательно включенным конденсатором, что ограничивает силу тока и позволяет повысить крутящий момент при работе двигателя.
2) Схема СТР. изученная ранее, называется также РТС (Positive Temperature Coefficient) и используется в качестве относительно простого пускового устройства.
Она может быть усовершенствована добавлением постоянно подключенного конденсатор.
При подаче напряжения на схему (после остановки длительностью не менее 5 минут), сопротивление термистора СТР очень низкое и конденсатор Ср, будучи замкнутым накоротко, не влияет на процесс запуска (следовательно, момент сопротивления на валу должен быть незначительным, что требует выравнивания давлений при остановке).
В конце запуска сопротивление СТР резко возрастает, но вспомогательная обмотка остается подключенной к сети через конденсатор Ср, который позволяет повысить крутящий момент при работе двигателя (например, при росте давления конденсации).
Поскольку конденсатор все время находится под напряжением,
пусковые конденсаторы в схемах этого типа использовать нельзя.

53.2. УПРАЖНЕНИЕ 2

Однофазный двигатель с напряжением питания 220 В, оснащенный рабочим конденсатором с емкостью 3 мкФ, вращает вентилятор кондиционера. Переключатель имеет 4 клеммы: “Вход” (В), “Малая скорость” (МС), “Средняя скорость” (СС), “Большая скорость” (БС), позволяющие скоммутировать двигатель с сетью таким образом, чтобы выбрать требуемое значение (МС, СС или БС) числа оборотов.

Решение

Набросаем, согласно нашему предположению внутреннюю схему двигателя, сверяясь с данными измерения сопротивлений (например, между Г и Ж должно быть 290 Ом, а между Г и 3 – 200 Ом).
Остается только включить в схему переключатель, помня о том, что максимальная скорость вращения (БС) достигается, если двигатель напрямую подключен к сети . И напротив, минимальное число оборотов будет обеспечено при самом слабом напряжении питания, следовательно, при задействовании максимального значения гасящего сопротивления.

Такие двигатели, редко встречающиеся в настоящее время, могут однако использоваться в качестве привода сальниковых компрессоров. Чтобы изменить направление вращения двигателя, достаточно крест-накрест поменять точку соединения пусковой и основной обмоток.
В качестве примера на рис. показано, как конец пусковой обмотки стал началом, а начало — концом.
Заметим, что в этом случае направление прохождения тока по пусковой обмотке изменилось на противоположное, что позволяет дать в момент запуска импульс магнитного поля в обратном направлении.
Наконец, отметим также двухпроводные двигатели с “витком Фраже” или с “фазосдвигаю-щим кольцом”, широко используемые для привода небольших вентиляторов с низким моментом сопротивления (как правило, лопастных). Эти двигатели очень надежные, хотя и имеют малый крутящий момент, и при их включении в сеть отсутствуют какие-либо особые проблемы, поскольку они имеют всего два провода (конечно, плюс заземление).

В) Пусковые реле
Вне зависимости от конструкции, задачей пускового реле является отключение пусковой обмотки, как только двигатель наберет примерно 80% номинального числа оборотов. После этого, двигатель считается запущенным и продолжает вращение только с помощью рабочей обмотки.
Существует два основных типа пусковых реле: реле тока и реле напряжения. Мы упомянем также запуск с помощью термистора СТР.
Вначале изучим пусковое реле тока
Этот тип реле, как правило, применяется в небольших однофазных двигателях, используемых для привода компрессоров, мощность которых не превышает 600 Вт (домашние холодильники, небольшие морозильные камеры…).

Как найти рабочую и пусковую катушки однофазного асинхронного двигателя | Лампа Эксперт

Нередко нам в руки попадает однофазный асинхронный двигатель, и мы наконец-то решаем его использовать. Но как его подключить, если мы не знаем где у него пусковая, а где рабочая обмотки? Торчит три (иногда четыре) провода и все. В этой статье мы разберемся в этом вопросе, а заодно рассмотрим основные схемы подключения такого электромотора.

Принцип работы и схема включения

Фактически двигатели этого типа являются двухфазными, но поскольку они подключаются к однофазной сети и в работе участвует только одна обмотка (вторая служит лишь для пуска), то их принято называть однофазными.

Сразу после включения к сети рабочей обмотке электромотора, в короткозамкнутом роторе создается пульсирующее магнитное поле, чего явно недостаточно для его вращения. Ротор необходимо «толкнуть» – грубо говоря крутнуть, чтобы поле стало вращающимся. Сделать это можно просто рукой, причем в какую сторону мы «толкнем», в том направлении электродвигатель и будет вращаться.

Важно! Использовать руку в качестве пускового устройства не стоит, поскольку это очень опасно даже при относительно маломощном моторе. Если сильно хочется поэкспериментировать, в качестве подопытного лучше взять совсем слабенькие моторы, скажем, от старых проигрывателей, не забывая о том, что они рассчитаны на 127 В.

Для начального толчка предназначена вторая обмотка – пусковая. Чтобы запустить двигатель, достаточно на эту обмотку кратковременно подать то же напряжение, что и на рабочую, но через фазосдвигающий конденсатор. После того, как двигатель запустится, пусковую обмотку сразу же отключают. В противном случае она быстро перегреется и сгорит.

Типовая схема включения однофазного асинхронного двигателя через пусковой конденсатор

Есть и еще одна схема, в которой пусковая обмотка подключена постоянно и после выполнения своей функции пусковой, превращается во вторую рабочую.

Схема включения асинхронного электромотора с рабочим конденсатором

При этом емкость конденсатора выбирается намного меньше, чем у пускового, а значит он имеет меньшие габариты. Недостаток такой схемы – тяжелый или даже невозможный пуск с большой нагрузкой на валу. В этом случае используют комбинированную схему – для запуска параллельно рабочему конденсатору подключают пусковой. После выхода мотора на рабочий режим этот конденсатор отключают.

Комбинированная схема включения асинхронного двигателя

Полезно! Существует и еще один тип асинхронных моторов, которые не требуют фазосдвигающего конденсатора, но нуждаются в пусковом резисторе. Пусковая обмотка таких моторов выполняется бифилярно. Электромоторы этого типа не особо распространены и используются редко.

Схема включения асинхронного двигателя с бифилярной пусковой обмоткой

Находим пусковую и рабочую обмотки

А теперь перейдем к основной теме статьи – попытаемся разобраться в обмотках. Здесь, как было замечено выше, могут быть два варианта – три провода и четыре провода.

Три провода

Итак, перед нами двигатель, из которого выходит три провода. Обмоток у такого мотора тоже две, просто пусковая и рабочая обмотки соединены между собой внутри электромотора.

Трехпроводная схема асинхронного двигателя

Для начала нам нужно найти провод, подключенный к точке соединения катушек. На схеме выше он обозначен буквой «В». Для этого при помощи омметра (мультиметра, включенного в режим измерения малых сопротивлений) вызваниваем все обмотки попарно: А-В, А-С, В-С. Находим пару с максимальным сопротивлением. Эта пара (на схеме выше она обозначена как А-С) – концы рабочей и пусковой катушек. Оставшийся третий провод – точка соединения.

Теперь осталось определить какая катушка рабочая, какая пусковая. Для этого измеряем сопротивления между средней точкой и двумя остальными проводами. На схеме выше: В-А и В-С. Обмотка, имеющая большее сопротивление, будет пусковой, меньшее – рабочей.

На заметку. Величины сопротивлений мы указывать не будем – они зависят от мощности мотора и могут сильно колебаться, но в любом случае сопротивление пусковой обмотки больше.

Четырехпроводная

Если наш электродвигатель имеет 4 вывода, значит, обмотки между собой не соединены и их выводы выходят из мотора отдельно.

Четырехпроводная схема асинхронного двигателя

Здесь действуем по следующему алгоритму: Вызваниваем все провода между собой и находим пары, которые звонятся между собой. В нашем случае будут звониться провода А-В и С-D. Вот и наши обмотки. Ну а как отличить пусковую от рабочей, мы уже знаем – у которой сопротивление выше, та и будет пусковой.

Проверка

Осталось проверить, ничего ли мы не перепутали. Собираем схему с пусковым конденсатором (см. первый раздел). Запускаем электродвигатель на 1 минуту, выключаем и щупаем. Если он ощутимо не нагрелся, то снова включаем на 15 минут. Снова щупаем. Чуть теплый? все в порядке, мы определили все правильно.

Вот мы и разобрались со схемой включения асинхронного однофазного двигателя и сможем отличить рабочую обмотку от пусковой. Теперь, если к нам в руки попадет «неизвестный солдат», то мы сможем его правильно подключить.

Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает » сайт для электриков

Почему применяется запуск двигателя 220 В через конденсатор?

Для начала определимся с терминологией. Конденсатор (лат. condensatio — «накопление») – это электронный компонент, хранящий электрический заряд и состоящий из двух близкорасположенных проводников (обычно пластин), разделенных диэлектрическим материалом. Пластины накапливают электрический заряд от источника питания. Одна из них накапливает положительный заряд, а другая – отрицательный.

Метод подключения двигателя через конденсатор – этот способ применяют для достижения мягкого пуска агрегата. На статоре однофазного движка с короткозамкнутым ротором размещают дополнительно к основной электрообмотке ещё одну. Две обмотки соотнесены между собой на угол 90. Одна из них является рабочей, её предназначение заставить работать мотор от сети 220 В, другая – вспомогательная, нужна для запуска.

Рассмотрим схемы подключения конденсаторов:

с выключателем,
напрямую, без выключателя;
параллельное включение двух электролитов.

Как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя

Функция стабилизаторов сводится к тому, что они выполняют роль емкостных наполнителей энергии для выпрямителей фильтров стабилизаторов. Также они могут производить передачу сигнала между усилителями. Для запуска и работы в течение продолжительного количества времени, в системе переменного тока для асинхронных двигателей тоже используют конденсаторы. Время работы такой системы можно варьировать с помощью емкости выбранного конденсатора.

Первым и единственно главным параметром вышеупомянутого инструмента является емкость. Она зависит от площади активного подключения, который изолирован слоем диэлектрика. Этот слой практически невиден человеческому глазу, небольшое количество атомных слоев формируют ширину пленки.

Электролит используют в том случае, если нужно восстановить слой оксидной пленки. Для правильной работы аппарата нужно чтоб система была подключена к сети с переменным током в 220 В и имела четко выраженную полярность.

То есть конденсатор создан для того, чтоб накапливать, хранить и передавать определенное количество энергии. Так зачем они нужны, если можно подключить источник питания напрямую к двигателю. Все тут не так просто. Если подключить двигатель непосредственно к источнику питания, то в лучшем случае он не будет работать, в худшем сгорит.

Для того чтоб трехфазный мотор работал в однофазной цепи нужен аппарат, который сможет сдвинуть фазу на 90° на рабочем (третьем) выводе. Также конденсатор играет роль, такой себе катушки индуктивности, за счет того что через него проходит переменный ток — его скачки нивелируются за чет того что, перед работой, в конденсаторе отрицательные и положительные заряды равномерно накапливаются на пластинах, а потом передаются принимающему устройству.

Всего существует 3 основных вида конденсаторов:

Выбираем конденсаторы

Существует формула, по которой емкость можно рассчитать. Правда, для схемы звезда и треугольника она отличается коэффициентом. Для схемы звезда формула вот такая:

С=2800*I/U, где I – это ток, который можно замерить в питающем проводе клещами, U – это напряжение однофазной сети – 220 В.

Формула для треугольника:

С=4800*I/U.

Здесь загвоздка может быть только в определение силы тока, просто клещей может не оказаться под рукой, поэтому предлагаем упрощенный вариант формулы:

С=66*Р, где Р – это мощность электродвигателя, которая наносится на шильдик мотора или в его паспорте. По сути, получается так, что емкость рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на 0,1 кВт мощности двигателя. Обычно электрики берут именно это соотношение, когда перед ними ставиться вопрос, как подключить асинхронный двигатель с 380 на 220 В

И еще один момент – конденсатор контролирует силу тока, поэтому так важно правильно подобрать его емкость. И самое главное в подключении двигателя добиться того, чтобы значение тока при эксплуатации электродвигателя не поднималось выше номинальной величины

Что касается пускового конденсатора, то его обязательно устанавливают в схему, если при пуске мотора действует хотя бы минимальная нагрузка. Включается он обычно буквально на пару секунд, пока ротор не наберет свои обороты. После чего он просто отключается. Если по каким-то причинам пусковой конденсатор не отключится, то произойдет перекос фаз, и двигатель перегреется.

Есть еще один показатель, на который необходимо обратить внимание при выборе. Это напряжение

Правило здесь одно: напряжение конденсатора должно быть больше напряжения в однофазной сети на 1,5.

Как рассчитать емкость

Емкость конденсатора, который устанавливается в схему подключения трехфазного электродвигателя, подсоединяемого к сети напряжением в 220В, зависит от самой схемы. Для этого существуют специальные формулы.

Соединение звездой:

Cр = 2800•I/U, где Ср – это емкость, I – сила тока, U – напряжение. Если производится подсоединение треугольником, то используется та же формула, только коэффициент 2800 меняется на 4800.

Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что сила тока (I) на бирке мотора не указывается, поэтому ее надо будет рассчитать по вот этой формуле:

I = P/(1.73•U•n•cosф), где Р- это мощность электрического двигателя, n – КПД агрегата, cosф – коэффициент мощности, 1,73 – это поправочный коэффициент, он характеризует соотношение между двумя видами токов: фазным и линейным.

Так как чаще всего подключение трехфазного двигателя к однофазной сети 220В производится по треугольнику, то емкость конденсатора (рабочего) можно подсчитать по более простой формуле:

C = 70•Pн, здесь Рн – это номинальная мощность агрегата, измеряемая в киловаттах и обозначаемая на бирке прибора. Если разобраться в этой формуле, то можно понять, что существует достаточно простое соотношение: 7 мкФ на 100 Вт. К примеру, если устанавливается мотор мощностью 1 кВт, то для него необходим конденсатор на 70 мкФ.

Как определить, точно ли подобран конденсатор? Это можно проверить только в рабочем режиме.

Если в процессе эксплуатации мотор перегревается, то, значит, емкость прибора больше требуемой.
Низкая мощность двигателя, значит, емкость занижена.

Даже расчет может привести к неправильному выбору, ведь условия эксплуатации мотора будут влиять на его работу. Поэтому рекомендуется начинать подбор с низких величин, и при необходимости наращивать показатели до необходимых (номинальных).

Что касается пусковой емкости, то здесь в первую очередь учитывается, какой пусковой момент необходим для запуска электродвигателя

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что пусковая емкость и емкость пускового конденсатора – это не одно и то же. Первая величина – это сумма емкостей рабочего и пускового конденсаторов

В качестве рабочих можно использовать бумажные, металлизированные или пленочные аналоги. При этом необходимо учитывать тот факт, что допустимое напряжение должно быть в полтора раза быть больше номинального. Как видите, подобрать точно конденсатор под электродвигатель достаточно непростым. Даже расчет является процессом неточным.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

один с рабочей обмотки — рабочий;
с пусковой обмотки;
общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно)

К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

{SOURCE}

Схемы подключения

Варианты подключения двигателя через конденсатор:

схема подключения однофазного двигателя с использованием пускового конденсатора;
подключение электродвигателя с использованием конденсатора в рабочем режиме;
подключение однофазного электродвигателя с пусковым и рабочим конденсаторами.

Все эти схемы успешно применяются при эксплуатации асинхронных однофазных двигателей. В каждом случае есть свои достоинства и недостатки, рассмотрим каждый вариант более подробно.

Схема с пусковым конденсатором

Идея заключается в том, что конденсатор включается в цепь только при пуске, используется пусковая кнопка, которая размыкает контакты после раскрутки ротора, по инерции он начинает вращаться. Магнитное поле основной обмотки поддерживает вращение длительное время. В качестве кратковременного переключателя ставят кнопки с группой контактов или реле.

Схема подключения пускового конденсатора

Поскольку схема кратковременного подключения однофазного двигателя через конденсатор предусматривает кнопку на пружине, которая при отпускании размыкает контакты, это дает возможность экономить, провода пусковой обмотки делают тоньше. Чтобы исключить межвитковое короткое замыкание, используют термореле, которое при достижении критической температуры отключает дополнительную обмотку. В некоторых конструкциях ставят центробежный выключатель, который при достижении определенной скорости вращения размыкает контакты.

Соединения, центробежный выключатель на валу ротора

Схемы и конструкции регулировки скорости вращения и предотвращения перегрузок электродвигателя на автомате могут быть различны. Иногда центробежный выключатель устанавливается на валу ротора или на других элементах, вращающихся от него с прямым соединением, или через редуктор.

Некоторые элементы

Под действием центробежных сил груз оттягивает пружины с контактной пластиной, при достижении установленной скорости вращения замыкает контакты, переключатель реле обесточивает двигатель или подает сигнал на другой механизм управления.

Бывают варианты, когда тепловое реле и центробежный выключатель устанавливаются в одной конструкции. В этом случае тепловое реле отключает двигатель при воздействии критической температуры или усилиями раздвигающегося груза центробежного выключателя.

Варианты схемы подключения конденсаторов

В связи с особенностями характеристик асинхронного двигателя конденсатор в цепи дополнительной катушки искажает линии магнитного поля, от круглой формы до эллиптической, в результате этого потери мощности увеличиваются, снижается КПД. Пусковые характеристики остаются хорошие.

Схема с рабочим конденсатором

Отличие этой схемы в том, что конденсатор после пуска не отключается, и вторичная обмотка на протяжении всей работы импульсами своего магнитного поля раскручивает ротор. Мощность электродвигателя в этом случае значительно увеличивается, форму электромагнитного поля можно попытаться приблизить от эллиптической формы к круглой подбором емкости конденсатора. Но в этом случае момент пуска более продолжительный по времени, и пусковые токи больше. Сложность схемы заключается в том, что емкость конденсатора для выравнивания магнитного поля подбирается с учетом токовых нагрузок. Если они будут меняться, то и все параметры будут не постоянными, для стабильности формы линий магнитного поля можно установить несколько конденсаторов с различными емкостями. Если при изменении нагрузки включать соответствующую емкость, это улучшит рабочие характеристики, но существенно усложняет схему и процесс эксплуатации.

Комбинированная схема с двумя конденсаторами

Оптимальным вариантом для усреднения рабочих характеристик является схема с двумя конденсаторами — пусковым и рабочим.

Рабочий конденсатор подключен постоянно в цепи обмоток, пусковой через выключатель запуска замыкается кратковременно

Схема подключения электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором

Есть еще один вариант подключения электродвигателя мощность в 380 Вольт, который приходит в движение без нагрузки. Для этого также необходим конденсатор в рабочем состоянии.

Один конец подключается к нулю, а второй — к выходу треугольника с порядковым номером три. Чтобы изменить направление вращения электромотора, стоит подключить его к фазе, а не к нулю.

Схема подключения электродвигателя 220 вольт через конденсаторы

В случае когда мощность двигателя более 1,5 Киловатта или он при старте работает сразу с нагрузкой, вместе с рабочим конденсатором необходимо параллельно установить и пусковой. Он служит увеличению пускового момента и включается всего на несколько секунд во время старта. Для удобства он подключается с кнопкой, а все устройство — от электропитания через тумблер или кнопку с двумя позициями, которая имеет два фиксированных положения. Для того чтобы запустить такой электромотор, необходимо все подключить через кнопку (тумблер) и держать кнопку старта, пока он не запустится. Когда запустился – просто отпускаем кнопку и пружина размыкает контакты, отключая стартер

Специфика заключается в том, что асинхронные двигатели изначально предназначаются для подключения к сети с тремя фазами в 380 В или 220 В.

Р = 1,73 * 220 В * 2,0 * 0,67 = 510 (Вт) расчет для 220 В

Р = 1,73 * 380 * 1,16 * 0,67 =510,9 (Вт) расчет для 380 В

По формуле становится понятно, что электрическая мощность превосходит механическую. Это необходимый запас для компенсации потерь мощности при старте — создании вращающегося момента магнитного поля.

Существуют два типа обмотки — звездой и треугольником. По информации на бирке мотора можно определить какая система в нем использована.

Схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор

Подключение электродвигателя к однофазной сети – это ситуация, которая встречается достаточно часто. Особенно такое подключение требуется на загородных участках, когда трехфазные электродвигатели используются под какие-то приспособления. К примеру, для изготовления наждака или самодельного сверлильного аппарата. Кстати, мотор стиральной машины через конденсатор производится. Но как это сделать правильно? Необходима схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор. Давайте разбираться в ней.

Начнем с того, что существует две стандартные схемы подключения электродвигателя к трехфазной сети: звезда и треугольник. Оба вида подключения создают условия, при которых в обмотках статора двигателя попеременно проходит ток. Он создает внутри вращающееся магнитное поле, которое действует на ротор, заставляя его вращаться. Если подключается трехфазный электродвигатель в однофазную сеть, то вот этот вращающийся момент не создается. Что делать? Вариантов несколько, но чаще всего электрики устанавливают в схему конденсатор.

Что при этом получается?

Скорость вращения не изменяется.
Мощность сильно падает. Конечно, говорить о конкретных цифрах здесь не приходиться, потому что падение мощности будет зависеть от разных факторов. К примеру, от условий эксплуатации самого двигателя, от схемы подключения, от конденсаторов, а, точнее, от их емкости. Но в любом случае потери будут составлять от 30 до 50 процентов.

Необходимо отметить, что не все электродвигатели могут работать от однофазной сети. Лучше всего работают асинхронные виды. У них даже на бирках указаны, что можно проводить подключение и на трехфазную сеть, и на однофазную. При этом обязательно указывается величина напряжения – 127/220 или 220/380В. Меньший показатель предназначен для схемы треугольник, больший для звезды. На картинке ниже показано обозначение.

Обратите внимание в рисунке на нижнюю бирку (Б). Она говорит о том, что двигатель можно подключить только через звезду

С этим придется смириться и получить аппарат с низкой мощностью. Если есть желание изменить ситуацию, то придется разобрать двигатель и вывести еще три конца обмоток, после чего провести подключение по треугольнику.

И еще один очень важный момент. Если вы устанавливаете в однофазную сеть электродвигатель с напряжением 127/220 вольт, то понятно, что к сети напряжением 220В можно подключиться через звезду. Потери мощности гарантированы. Но сделать в данном случае ничего нельзя. Если будет произведено подключение этого прибора через треугольник – мотор просто сгорит.

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Во втором случае, для моторов с рабочим конденсатором, дополнительная обмотка подключена через конденсатор постоянно.

По информации на бирке мотора можно определить какая система в нем использована. Сложность схемы заключается в том, что емкость конденсатора для выравнивания магнитного поля подбирается с учетом токовых нагрузок.

Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность. Расчёт емкости производится исходя из рабочего напряжения и тока, или паспортной мощности мотора. Кратковременным подключением пускового конденсатора на валу двигателя создается мощный стартовый вращающий момент, время запуска сокращается в разы.

Из-за сложности формул расчёта принято выбирать емкости, исходя из приведённых выше пропорций. Расчет емкости конденсатора мотора Существует сложная формула, с помощью которой высчитывают необходимую точную емкость конденсатора. В этих двигателях, рабочая и пусковая — одинаковые обмотки по конструкции трехфазных обмоток. После списания прибора в утиль в большинстве случаев электродвигатели сохраняют работоспособность и могут еще довольно долго послужить в виде самодельных электронасосов, точил, станков, вентиляторов и газонокосилок.

Статья по теме: Виды электромонтажных работ по смете

Заключение

В результате получается два разнонаправленных потока с отличной от основного поля скоростью вращения. Это схема обмотки звездой Красные стрелки — это распределение напряжения в обмотках мотора, говорит о том, что на одной обмотке распределяется напряжение единичной фазы в В, а двух других — линейного напряжения В.

После запуска двигателя, конденсаторы содержат определенное количество заряда, потому прикасаться к проводникам запрещается. В этой обмотке которая еще имеет название рабочей магнитный поток изменяется с такой частотой, с которой протекает по обмотке ток. Вычислить, какие провода к какой обмотке относятся, можно путем измерения сопротивления. Обмотка, у которой сопротивление меньше — есть рабочая. В статоре однофазного электродвигателя находится однофазная обмотка, что отличает его от трехфазного.

Двигатели с высотой вращения более 90 мм представлены в чугунном исполнении. Такая схема исключает блок электроники, а следовательно — мотор сразу же с момента старта, будет работать на полную мощность — на максимальных оборотах, при запуске буквально срываясь с силой от пускового электротока, который вызывает искры в коллекторе; существуют электромоторы с двумя скоростями. Это необходимый запас для компенсации потерь мощности при старте — создании вращающегося момента магнитного поля. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле в холодильниках.

Принцип работы двигателя

Чтобы понять, как работают электродвигатели асинхронные трехфазные, необходимо провести один несложный эксперимент. Для этого вам понадобиться обычный магнит подковообразного типа и медный стержень. При этом магнит надо хорошо закрепить к рукоятке, с помощью которой его можно крутить на одном месте вокруг своей оси. Медный стержень закрепляется в подшипниках и устанавливается в пространство между концами (полюсами) магнита-подковы. То есть, стержень оказывается как бы внутри магнита, а, точнее сказать, внутри его плоскости вращении.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Теперь надо просто вращать магнитное устройство за ручку. Лучше по часовой стрелке. Так как между полюсами есть магнитное поле, то оно также будет вращаться. При этом поле будет пересекать или рассекать своими силовыми линиями медный стержень-цилиндр. И тут включается закон электромагнитной индукции. То есть, внутри медного стержня начнут возникать вихревые токи. Они, в свою очередь, начнут образовывать свое собственное магнитное поле, которое будет взаимодействовать с основным магнитным полем.

При этом стержень начнет вращаться в ту же сторону, что и магнит. И вот тут возникает один момент, который также лежит в принципе работы электродвигателя. О нем было уже упомянуто. Если скорость вращения стержня будет такое же, как у магнита, то их силовые линии пересекаться не будут. То есть, вращения не будет в виду отсутствия вихревых токов.

И еще пару нюансов:

Магнитное поле вращается с той же скоростью, что и сам магнит, поэтому скорость называют синхронной.
А вот стержень вращается с меньшей скоростью, поэтому ее и называют асинхронной. Отсюда, в принципе, название и самого электрического мотора.

Кстати, определить величину скольжения несложно, для этого необходимо воспользоваться формулой:

S=n-n1/n, где

S – это величина скольжения;
n – скорость вращения магнита;
n1 – скорость вращения ротора.

Очень сильно греется однофазный электродвигатель – Электропривод

Индуктивность почти пропадет.

Ради интереса проверил только что на трансформаторе, обычный ОСМ1-0,16 220-5-220.

Замерил индуктивность секции 0-5-220 на клеммах “0” и “220”, получил индуктивность – 2,4 Гн;

Замерил индуктивность секции 0-5-220 на клеммах “0” и “220”, но замкнув между собой клеммы “0” и “5”, создав таким образом искусственное межвитковое замыкание, получил индуктивность – 1 Гн.

Как видим – падение приличное, но не полное.

Учитывая тот факт, что двигатель двухфазный конденсаторный, то индуктивности обмоток должны быть примерно равными (хотя в принципе, судя по фото они не одинаковы, но отличие небольшое) следовательно, если будет большое расхождение в измеренных индуктивностях – межвитковое все таки присутствует.

Я бы озадачился покупкой необходимого на базаре.

От этого они, клещи, дешевле не станут, а шанс купить полный шлак сильно возрастет. Ну да ладно у меня в принципе есть мультиметр с возможностью замера тока до 20А – попробую им измерить общее потреблении движка. Всяко лучше чем ничего.

Вся прелесть специализированных приборов для проверки двигателей в том, что они делают это на высоком напряжении.

На то они и специализированные приборы, но будем пытаться как то так выкрутиться.

Метод 100 % и абсолютно бесплатный. Сначала нужно отсоединить обмотки ото всего, не забыв при этом о фазировке. Потом с мотора снимается статор и одна из обмоток, любая, подключается к сети через выключатель, можно через ЛАТР и снизить напряжение до 120 – 150 В, ниже снижать не стоит. Потом берется ножовочное полотно или любая другая тонкая стальная пластинка, например рулетка металлическая, но удобней полотно, включается питание и полотном водят внутри статора плашмя по железу, где прилипло полотно – там и короткие витки, не прилипло – повезло, процедура должна быть кратковременной чтобы статор не перегрелся, на номинальном напряжении нагревается быстро. И так каждая обмотка. Трехфазник можно сразу к трем фазам и вместо полотна шарик от подшипника внутрь запустить, бегает – нормально, прилип – плохо..

Спасибо за подробное разъяснение, единственный вопрос – а можно от 36 В провести проверку? Просто ссыктно включать обмотку напрямую в сеть учитывая то, что ротора нет.

P.S.: Измерил конденсатор – 24,8 мкФ. Эх а была надежда, что с конденсатором что-то не так. Хотя я измерил только емкость, может его под рабочим напряжением “пробивает” или еще какая беда происходит.

Асинхронные двигатели с разделенной фазой и конденсаторным пуском

В машине с расщепленной фазой основная обмотка имеет низкое сопротивление, но высокое реактивное сопротивление, тогда как пусковая обмотка имеет высокое сопротивление, но низкое реактивное сопротивление.

Электродвигатель с расщепленной фазой и фазовая диаграмма

Сопротивление пусковой обмотки можно увеличить либо путем последовательного подключения к ней высокого сопротивления R, либо путем выбора тонкой медной проволоки с высоким сопротивлением для намотки.

Следовательно, как показано на Рис. (B), ток I _s, потребляемый пусковой обмоткой, отстает от приложенного напряжения на небольшой угол, тогда как ток I _m, принимаемый основной обмоткой, отстает от V на очень большой угол. .Фазовый угол между I _s и I _m сделан как можно большим, поскольку пусковой момент двигателя с расщепленной фазой пропорционален sin α.

Центробежный выключатель S включен последовательно с пусковой обмоткой и находится внутри двигателя. Его функция заключается в автоматическом отключении пусковой обмотки от источника питания, когда двигатель достигает 70-80 процентов своей полной скорости нагрузки.

Центробежный выключатель необходим, потому что вспомогательная обмотка не может выдерживать высокие токи более нескольких секунд без повреждения, поскольку она сделана из тонкой проволоки.В случае двигателя с конденсаторным пуском это необходимо, потому что в большинстве двигателей используется дешевый электролитический конденсатор, который может пропускать переменный ток только в течение короткого периода времени.

В случае двигателей с расщепленной фазой, которые герметично закрыты в холодильных установках, вместо установленного внутри центробежного выключателя используется реле электромагнитного типа.

Как показано на рисунке, катушка реле соединена последовательно с основной обмоткой, а пара контактов, которые нормально разомкнуты, включена в пусковую обмотку.В период пуска, когда I _m большой, контакты реле замыкаются, позволяя течь I _s, и двигатель запускается как обычно. Когда скорость двигателя достигает 75 процентов от скорости полной нагрузки, I _m падает до значения, достаточно низкого, чтобы вызвать размыкание контактов.

Эти двигатели часто используются вместо более дорогих двигателей с конденсаторным пуском.

Типичные области применения электродвигателей с расщепленной фазой: вентиляторы и нагнетатели, центробежные насосы и сепараторы, стиральные машины, небольшие станки, копировальные машины, бытовые холодильники, масляные горелки и т. Д.Обычно доступные размеры варьируются от 1/20 до 1/3 л.с. (От 40 до 250 Вт) со скоростью от 3450 до 865 об / мин.

Направление вращения таких двигателей можно изменить, поменяв местами соединения одной из двух обмоток статора (но не обеих). Для этого четыре вывода выводятся за пределы рамки. Как видно из рисунка, подключение пусковой обмотки поменялось местами.

Регулировка скорости стандартных электродвигателей с расщепленной фазой почти такая же, как и для 3-фазных электродвигателей.Их скорость колеблется от 2 до 5% между холостым ходом и полной нагрузкой ». По этой причине такие двигатели обычно считаются двигателями практически с постоянной скоростью.

Чтение: Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

Конденсаторный пуск Асинхронные двигатели

В этих двигателях необходимая разность фаз между I _s и I _m создается путем последовательного подключения конденсатора к пусковой обмотке, как показано на рис. Конденсатор обычно электролитического типа и обычно устанавливается на вне мотора как отдельная единица.

Конденсатор рассчитан на чрезвычайно непродолжительную работу и имеет гарантию не более 20 периодов работы в час, каждый период не превышает 3 секунд. Когда двигатель достигает примерно 75 процентов от полной скорости, центробежный переключатель S размыкается и отключает как пусковую обмотку, так и конденсатор от источника питания, оставляя, таким образом, только бегущую обмотку, пересекающую линии.

Конденсаторный пуск Асинхронные двигатели

Как показано на рис., Ток I _m, потребляемый основной обмоткой, отстает от напряжения питания V на большой угол, тогда как I _s опережает V на определенный угол.Два тока не совпадают по фазе друг с другом примерно на 80 ° (для двигателя мощностью 200 Вт, 50 Гц) по сравнению с почти 30 градусами для двигателя с расщепленной фазой. Их результирующий ток I невелик и почти совпадает по фазе с V, как показано на рисунке.

Поскольку крутящий момент, развиваемый электродвигателем с расщепленной фазой, пропорционален синусу угла между I _s и I _m, очевидно, что только увеличение угла (с 30 до 80) увеличивает пусковой крутящий момент. почти вдвое больше, чем у стандартного асинхронного двигателя с расщепленной фазой.Другие улучшения в конструкции двигателя позволили увеличить пусковой крутящий момент до значения от 350 до 450 процентов.

Quia – Unit17-TypesofElectricMotors

A	B
конденсатор-пуск-конденсаторный двигатель	однофазный двигатель, который имеет пусковой конденсатор последовательно с пусковой обмоткой, которая отключается после пуска. повышающий и рабочий конденсатор, который также включен параллельно пусковым обмоткам, который остается в цепи во время работы; этот рабочий конденсатор предназначен для постоянного режима работы и используется для повышения эффективности работы двигателя. пусковая обмотка, которая остается в цепи до тех пор, пока двигатель не наберет примерно 75% номинальной скорости двигателя
центробежный переключатель	переключатель, который использует центробежное действие для отключения пусковых обмоток от цепи
ток реле	электрическое устройство, активируемое изменением тока
преобразователь постоянного тока	тип выпрямителя, который преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC)
двигатели постоянного тока	двигатели, которые работают на постоянного тока (DC)
ECM двигатель	двигатель с электронной коммутацией; он использует электронику для переключения ротора вместо щеток; он обычно рассчитан на менее 1 л.с.
электронное реле	твердотельное реле с полупроводниками, используемыми для остановки, запуска или модуляции мощности в цепи
концевой звонок	конечная конструкция электродвигателя который обычно содержит подшипники и смазочную систему. обычно это 60 гц в U.S.A.
ампер полной нагрузки (FLA)	математический расчет, используемый для получения одобрения Underwriters Laboratories (UL) для двигателя, который использовался производителем компрессора до 1972 года; Значение FLA было заменено значением номинальной нагрузки в амперах (RLA) после 1972 г.
инвертор	переключающая или транзисторная секция частотно-регулируемого привода (VFD), которая вырабатывает напряжение переменного тока с частотой, необходимой для управления скоростью двигателя; эта секция преобразует постоянное напряжение обратно в переменное. практическое правило, часто используемое специалистами по обслуживанию, заключается в том, что LRA обычно в пять раз превышает номинальную силу тока нагрузки (RLA)
двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC)	двигатель с разделенной фазой и рабочим конденсатором Только; он имеет очень низкий пусковой крутящий момент
пусковое устройство с положительным температурным коэффициентом (PTC)	термистор, используемый для помощи при запуске двигателя с постоянным разделенным конденсатором
реле потенциала	переключающее устройство, используемое с герметичные двигатели, которые разрывают цепь пускового конденсатора и / или пусковых обмоток после того, как двигатель достиг примерно 75% своей рабочей скорости
широтно-импульсный модулятор (ШИМ)	электронное устройство в цепи двигателя, которое используется для управление скоростью двигателя для двигателей с регулируемой скоростью
ротор	вращающийся или движущийся компонент двигателя, включая вал
рабочая обмотка	электрическая обмотка в двигателе, который потребляет ток в течение всего рабочего цикла
однофазный герметичный двигатель	герметичный двигатель, например, с небольшим компрессором, который работает от si мощность по фазе
скольжение	разница в номинальных оборотах двигателя и фактических рабочих оборотах под нагрузкой
короткозамкнутый ротор	описывает конструкцию ротора двигателя
пуск обмотка	обмотка в двигателе, используемая в основном для придания двигателю дополнительного пускового момента.
статор	компонент двигателя, содержащий обмотки; не включается
трехфазное питание	тип источника питания, обычно используемый для работы с большими нагрузками; он состоит из трех синусоид, которые не совпадают по фазе на 120 * друг с другом
крутящий момент	крутящая сила, часто прикладываемая к пусковой мощности двигателя
транзистор	полупроводник, часто используемый в качестве переключателя или усилителя
двухскоростной двигатель компрессора	может быть четырехполюсным двигателем, который может быть подключен как двухполюсный двигатель для высокой скорости (3450 об / мин) и подключен как четырехполюсный двигатель для работы со скоростью 1725 об / мин для низкая скорость; это достигается с помощью реле вне компрессора.
двухполюсный двухфазный двигатель	этот двигатель работает со скоростью 3600 об / мин без нагрузки и около 3450 об / мин при нагрузке; четырехполюсный двигатель работает со скоростью около 1800 об / мин без нагрузки и около 1725 об / мин при полной загрузке
двигатель с регулируемой скоростью	двигатель, которым можно управлять с помощью электронной системы для работы более чем на одной скорости
обмоточный термостат	предохранительное устройство, используемое в обмотках электродвигателя для обнаружения условий перегрева

(PDF) Оптимизация пусковой обмотки в конструкции однофазного асинхронного двигателя

Резюме – Настоящая статья представляет алгоритмы для оптимальной конструкции пусковой обмотки и / или пускового конденсатора

для двигателей с разделенной фазой

и конденсаторных пусковых двигателей путем оптимизации пусковых характеристик

.С помощью круговой диаграммы задача двухмерной оптимизации

становится одномерной задачей

. Для конденсаторных двигателей, запускающих и работающих, используются две стратегии:

, представленные для конструкции вспомогательной обмотки, рабочий конденсатор

и пусковой конденсатор. Стратегия A сначала проектирует вспомогательную обмотку

и рабочий конденсатор при номинальной работе

, а затем оптимизирует пусковой конденсатор до

для достижения наилучших пусковых характеристик.Стратегия B оптимизирует вспомогательную обмотку

и пусковой конденсатор для достижения наилучших пусковых характеристик

, а затем оптимизирует работающий конденсатор

для получения наилучших номинальных характеристик. В качестве иллюстрации, пример

, оптимальные конструкции 4-полюсного конденсатора 400 В, 40 кВт

пуск и запуск двигателя, основанные на этих двух стратегиях, представлены

и сравниваются. Вывод состоит в том, что стратегия B дает лучший дизайн

Ключевые слова – Круговая диаграмма, оптимизация конструкции, однофазный асинхронный двигатель

, пусковой ток, пусковой момент.

I. ВВЕДЕНИЕ Конструкция однофазного асинхронного двигателя

N, основная или

ходовая обмотка

обычно разрабатывается с учетом соображений

для получения наилучших номинальных характеристик и требуемого момента пробоя

, в то время как пусковая обмотка и / или Пусковой конденсатор

разработан для достижения наилучших пусковых характеристик

, включая пусковой момент и пусковой ток

[1] – [3].

Пусковой крутящий момент и ток можно проанализировать на основе

круговой диаграммы [4] – [5]. В [5] аналитическое решение для

сопротивления пусковой обмотки с максимальным крутящим моментом, или

максимального крутящего момента на ампер, получено при фиксированном пусковом реактивном сопротивлении обмотки

для двигателей с расщепленной фазой. Для желаемого пускового тока

как сопротивление пусковой обмотки, так и реактивное сопротивление

вычисляются в терминах максимального крутящего момента.Для двигателей с конденсаторным пуском

пусковой конденсатор с максимальным крутящим моментом

или максимальным крутящим моментом на ампер определяется при фиксированном пусковом сопротивлении

обмотки. Когда задан пусковой ток

, и пусковая обмотка, и пусковой конденсатор

рассчитаны на максимальный крутящий момент на ампер.

В этой статье представлены различные алгоритмы для оптимальной конструкции

пусковой обмотки и / или пускового конденсатора

для двухфазных двигателей, конденсаторных пусковых двигателей и конденсаторных

пусковых и пусковых двигателей.Оптимизация основана на одной из следующих трех целей

i. максимальный крутящий момент при заданном пусковом токе;

ii. минимальный ток при заданном пусковом моменте;

iii. максимальный крутящий момент на ампер.

В этой статье также представлены две основные стратегии для конструкции

вспомогательной обмотки, рабочего конденсатора и

пускового конденсатора для конденсаторных пусковых и работающих двигателей.

Стратегия A проектирует вспомогательную обмотку и ходовую

Д. Лин, П. Чжоу и Н. Ламберт работают в Ansoft LLC, Питтсбург, Пенсильвания

15219 США (электронная почта: dlin@ansoft.com , ping@ansoft.com). Конденсатор

, чтобы сначала получить наилучшие номинальные характеристики, а затем

определяет пусковой конденсатор для получения наилучших пусковых характеристик

. Стратегия B оптимизирует вспомогательную обмотку и

пусковой конденсатор для получения наилучших пусковых характеристик сначала

, а затем определяет рабочий конденсатор для получения наилучших номинальных характеристик

.Расчетные характеристики 4-полюсного конденсаторного пускового и пускового двигателя 400 В,

50 Гц, 40 кВт на основе

этих двух стратегий представлены и сравниваются.

II. S

УРАВНЕНИЕ ПУСКОВОГО МОМЕНТА ДЛЯ ОДНОФАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ИНДУКЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Пусковой крутящий момент для однофазных асинхронных двигателей равен

, рассчитанному из [5]

) sin (

amamFst

ϕϕ

−⋅ = (1)

где p – количество полюсов, f – частота источника, I

– среднеквадратичный ток основной фазы и фазовый сдвиг,

соответственно, I

– среднеквадратичный ток вспомогательной фазы

и фазовый сдвиг, соответственно, R

– эквивалентное сопротивление ротора

с учетом реактивного сопротивления параллельного намагничивания, так как

показано на рис.1 [6], а K – эффективное отношение витков вспомогательной обмотки

к основной обмотке, как указано ниже

dpmm

dpaa

кВт

K =

(2)

где W

, K

dpa

, W

и K

dpm

– это числа серий

витков и коэффициенты намотки для вспомогательной обмотки и

основной обмотки, соответственно.

Если определить пусковой момент при уравновешенной двухфазной работе

как

мФм

(30003)

и ток крутящего момента как

) sin (

amak

(4)

(1) становится

мкмст

IIKTT /

. (5)

Основная обмотка обычно разрабатывается соображения

номинальной производительности и требуемого момента пробоя

на основе однофазного режима для двигателей с разделенной фазой и двигателей

с конденсаторным пуском или на основе сбалансированного двухфазного режима

для двигателей с конденсаторным пуском и запуском.Возьмем 4-полюсный однофазный асинхронный двигатель 400 В,

50 Гц, 40 кВт в качестве примера

, параметры предварительно спроектированной главной обмотки

перечислены в таблице I.

Пониженный вектор напряжения на клеммах V, вектор пускового тока обмотки

мм

−∠ =

111 j

I (6)

Оптимизация пусковой обмотки однофазного двигателя

Конструкция асинхронного двигателя

D.Лин, П. Чжоу и Н. Ламберт

XIX Международная конференция по электрическим машинам – ICEM 2010, Рим

Однофазный асинхронный двигатель

Дмитрий Левкин

Однофазный асинхронный электродвигатель – это асинхронный электродвигатель, который работает от однофазной сети переменного тока без преобразователя частоты и который в основном режиме работы (после запуска) использует только одну обмотку (фазу). статора.

Двухфазный двигатель – это однофазный асинхронный двигатель, имеющий вспомогательную (пусковую) обмотку на статоре, смещенную относительно основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Конструкция однофазного асинхронного двигателя со вспомогательной или пусковой обмоткой

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

Основные части однофазного асинхронного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90 ° друг к другу. Основная (рабочая) обмотка обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель фактически двухфазный, но поскольку после пуска работает только одна обмотка, электродвигатель называется однофазным.

Ротор обычно представляет собой короткозамкнутую обмотку, также называемую «беличьей клеткой» из-за сходства. У которых медные или алюминиевые стержни закрыты кольцами на концах, а пространство между стержнями часто заполнено алюминиевым сплавом. Ротор однофазного двигателя также может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Однофазный асинхронный двигатель со вспомогательной обмоткой имеет две обмотки, расположенные перпендикулярно друг другу

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим его только с одним витком в основной и вспомогательной обмотках.

Разбор корпуса с двумя обмотками, имеющими один виток

Рассмотрим случай, когда во вспомогательной обмотке нет тока. При включении основной обмотки статора переменный ток, проходя через обмотку, создает постоянное в пространстве пульсирующее магнитное поле, которое изменяется от + Ф _max до -Ф _max.

Начало

Остановка

Колеблющееся магнитное поле

Если вы поместите ротор с короткозамкнутым ротором, имеющий начальное вращение, в колеблющееся магнитное поле, он продолжит вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, мы разделим колеблющееся магнитное поле на два идентичных вращающихся поля, имеющих амплитуду, равную Ф _max/2 и вращающихся в противоположных направлениях с одинаковой частотой:

где n _f – частота вращения магнитного поля в прямом направлении, об / мин,
n _r – частота вращения магнитного поля в обратном направлении, об / мин,
f ₁ – частота тока статора, Гц,
p – количество пар полюсов,
n ₁ – частота вращения магнитного потока, об / мин

Начало

Остановка

Разложение флуктуирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие колеблющегося поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай, когда ротор в флуктуирующем магнитном потоке имеет начальное вращение.Например, мы вручную вращали вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать крутящий момент, поскольку скольжение ротора относительно прямого и обратного магнитного потока будет неравным.

Предположим, что прямой магнитный поток Ф _f вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Ф _r – в противоположном направлении. Поскольку частота вращения ротора n ₂ меньше скорости вращения магнитного потока n ₁, скольжение ротора относительно магнитного потока Ф _f составит:

где s _f – скольжение ротора относительно прямого магнитного потока,
n ₂ – частота вращения ротора, об / мин,
с – скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающийся магнитный поток вместо флуктуирующего магнитного потока

Магнитный поток Ф _r вращается против вращения ротора, скорость вращения ротора n ₂ относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Ф _r

где s _r – скольжение ротора относительно обратного магнитного потока

Начало

Остановка

Вращающееся магнитное поле, пронизывающее ротор

Ток, индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

По закону электромагнитной индукции прямой Ф _f и обратный Ф _r магнитные потоки, создаваемые обмоткой статора, индуцируют ЭДС в обмотке ротора, которые соответственно в короткозамкнутом роторе генерируют токи I _2f и я _2r.Частота тока в роторе пропорциональна скольжению, следовательно:

где f _2f – частота тока I _2f, индуцированного прямым магнитным потоком, Гц

где f _2r – частота тока I _2r, индуцированного обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращении ротора электрический ток I _2r, индуцированный обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f _2r, намного превышающую частоту f _2f тока ротора I _2f индуцируется передним полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f ₁ = 50 Гц при n ₁ = 1500 и n ₂ = 1440 об / мин,

скольжение ротора относительно прямой магнитный поток s _f = 0,04;
частота тока, индуцированного прямым магнитным потоком f _2f = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока а с _r = 1,96;
частота тока, индуцированного обратным магнитным потоком f _2r = 98 Гц

Согласно закону Ампера, крутящий момент возникает в результате взаимодействия электрического тока I _2f с магнитным полем F _f

где M _f – магнитный момент, создаваемый прямым магнитным потоком, Н ∙ м,
с _M – постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I _2r, взаимодействуя с магнитным полем Ф _r, создает тормозной момент M _r, направленный против вращения ротора, то есть противоположный крутящему моменту M _f:

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

Результирующий крутящий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

Примечание: Из-за того, что во вращающемся роторе прямое и обратное магнитное поле будут индуцировать ток разной частоты, крутящие моменты, действующие на ротор в разных направлениях, не будут равны.Следовательно, ротор будет продолжать вращаться в флуктуирующем магнитном поле в том направлении, в котором он вращался вначале.

Тормозной эффект заднего поля

Когда однофазный двигатель работает в пределах номинальной нагрузки, то есть при малых значениях скольжения s = s _f, крутящий момент создается в основном за счет крутящего момента M _f. Тормозное действие крутящего момента заднего поля M _r незначительно. Это связано с тем, что частота f _2r намного выше частоты f _2f, следовательно, индуктивное сопротивление обмотки ротора а х _2r = x ₂ s _r к току У меня _2r намного больше, чем его активное сопротивление.Следовательно, ток I _2r, имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Ф _r, значительно его ослабляя.

где r ₂ – сопротивление стержней ротора, Ом,
x _2r – реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности небольшой, то станет понятно, почему М _r под нагрузкой двигателя не оказывает значительного тормозного воздействия на ротор однофазного двигателя.

С одной фазой ротор не запускается.

Ротор, имеющий начальное вращение, продолжит вращение в поле, создаваемом однофазным статором

Действие колеблющегося поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n ₂ = 0) скольжение s _f = s _r = 1 и M _f = M _r, следовательно, начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя M _f = 0.Для создания пускового момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, равенство моментов М _f и М _r нарушается и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение M = M _f – M _r ≠ 0.

Пуск однофазного асинхронного двигателя. Как создать начальную ротацию?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки B, которая смещена в пространстве относительно основной (рабочей) обмотки A под углом 90 электрических градусов.Для того чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле, токи I _A и I _B в обмотках должны быть не в фазе относительно друг друга. Чтобы получить фазовый сдвиг между токами I _A и I _B, вспомогательная (пусковая) обмотка B подключена к фазовращающему элементу, который представляет собой сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор). [1].

После того, как ротор двигателя разгонится до скорости вращения, близкой к установившейся, пусковая обмотка B отключается.Вспомогательная обмотка отключается либо автоматически с помощью центробежного переключателя, реле с выдержкой времени, реле тока или дифференциального реле, либо вручную с помощью кнопки.

Таким образом, однофазный асинхронный двигатель во время пуска работает как двухфазный, а после пуска как однофазный.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель с резистивным пуском

Пуск с сопротивлением Асинхронный двигатель – это двигатель с расщепленной фазой, в котором цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным сопротивлением.

Омический фазовый сдвиг, бифилярная пусковая обмотка

Различное сопротивление и индуктивность обмоток

Для пуска однофазного асинхронного двигателя можно использовать пусковой резистор, который последовательно подключен к пусковой обмотке. В этом случае можно добиться сдвига фаз 30 ° между токами основной и вспомогательной обмоток, чего вполне достаточно для запуска двигателя.В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также фазовый сдвиг можно создать, используя пусковую обмотку с более низкой индуктивностью и более высоким сопротивлением. Для этого пусковая обмотка выполняется с меньшим числом витков и с использованием более тонкого провода, чем в основной обмотке.

Конденсаторный индукционный двигатель с пуском

Конденсаторный пуск Асинхронный двигатель – это двигатель с расщепленной фазой, в котором цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Емкостной фазовый сдвиг с пусковым конденсатором

Для достижения максимального пускового момента требуется создание кругового вращающегося магнитного поля, для этого необходимо, чтобы токи в основной и вспомогательной обмотках были смещены друг относительно друга на 90 °. Использование резистора или дросселя в качестве фазовращающего элемента не позволяет добиться необходимого фазового сдвига. Только включение конденсатора определенной емкости позволяет сдвиг фазы на 90 °.

Среди фазовращающих элементов только конденсатор позволяет добиться лучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

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

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами – это двигатель с расщепленной фазой, в котором вспомогательная обмотка закорочена.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет выступающие полюса. Каждый полюс статора разделен осевой канавкой на две неравные части. Меньшая часть полюса имеет короткозамкнутый виток. Ротор однофазного двигателя с экранированными полюсами закорочен в виде короткозамкнутого ротора.

Когда однофазная обмотка статора подключается к электросети, в магнитной цепи двигателя создается флуктуирующий магнитный поток.Одна часть которой проходит через незатененный Ф ‘, а другая Ф “вдоль заштрихованного участка полюса. Поток Ф” индуцирует ЭДС E _k в короткозамкнутом витке, в результате чего ток I _k отстает от E _кОм по фазе из-за индуктивности катушки. Ток I _к создает магнитный поток Ф _к, направленный противоположно Ф “, создавая результирующий поток в заштрихованном участке полюса Ф _с = Ф” + Ф _к. Таким образом, в двигателе потоки затененных и незатененных участков полюса смещены во времени на определенный угол.

Пространственные и временные углы сдвига между потоками Ф _s и Ф ‘создают условия для появления вращающегося эллиптического магнитного поля в двигателе, поскольку Ф _s ≠ Ф’.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя низкие. КПД намного ниже, чем у асинхронных двигателей с конденсаторным пуском такой же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутой катушке.

Статор такого однофазного двигателя выполнен с выступающими полюсами на несимметричном многослойном сердечнике.Ротор имеет короткозамкнутую обмотку.

Этот двигатель для работы не требует использования фазовращающих элементов. Недостаток этого мотора – невысокий КПД.

Также прочтите

Механическая технология: однофазные двигатели

КПД двигателя с экранированными полюсами при полной нагрузке составляет около ……………

(i) от 70 до 80%

(ii) от 60 до 70%

(iii) от 30 до 35%

(iv) от 5 до 10%

Пылесос оснащен двигателем.

(i) сопротивление, двухфазное

(ii) конденсатор пусковой

(iii) электродвигатель с расщепленными полюсами

(iv) однофазный двигатель серии

Направление асинхронного двигателя с расщепленной фазой можно изменить, поменяв местами подключения питания …………

(i) основная или пусковая обмотка

(ii) основная и пусковая обмотки

(iii) обмотка ротора

(iv) ничего из вышеперечисленного

Для того же номинала эффективность однофазного асинхронного двигателя составляет………….. трехфазного асинхронного двигателя.

(i) менее

(ii) то же, что и

(iii) более

(iv) ничего из вышеперечисленного

Большинство однофазных асинхронных двигателей …………. машины.

(i) 2-полюсный

(ii) 6-полюсный

(iii) 8-полюсный

(iv) 4-полюсный

Основная обмотка и пусковая обмотка однофазного асинхронного двигателя соединены между собой………… по поставке.

(i) серия

(ii) параллельно

(iii) последовательно-параллельный

(iv) ничего из вышеперечисленного

Пусковая обмотка однофазного асинхронного двигателя имеет …………… обмотку основной.

(i) полюсов больше, чем

(ii) меньше полюсов, чем

(iii) такое же количество полюсов, как у

(iv) ничего из вышеперечисленного

4-полюсный однофазный двигатель с частотой 50 Гц будет иметь синхронную скорость

(и) 1500 р.п.м

(ii) 750 об / мин

(iii) 1200 об / мин

(iv) ничего из вышеперечисленного

Конденсаторный пусковой двигатель мощностью 1/3 л.с., 120 В, 60 Гц имеет следующие константы для основной и пусковой обмоток:
Основная обмотка: Z _м = (4,5 + j 3,7) Ом
Пусковая обмотка: Z _с = (9,5 + j 3,5) Ом
Значение пусковой емкости, при которой токи основной и пусковой обмоток будут квадратурными при пуске, равно

.
(i) 212 мкФ
(ii) 177 мкФ
(iii) 315 мкФ
(iv) 424 мкФ

Направление вращения электродвигателя с расщепленными полюсами зависит от…………..

(i) частота питания

(ii) количество полюсов на статоре

(iii) какая половина полюса заштрихована

(iv) напряжение питания

В однофазном асинхронном двигателе чувствительный к скорости центробежный выключатель подключен к …………. обмотка.

(i) параллельно с основным

(ii) серия с основным

(iii) серии с начала

(iv) параллельно с запуском

4-полюсный однофазный асинхронный двигатель 50 Гц работает со скольжением 3.4%. Скорость мотора

(i) 1279 об / мин

(ii) 1120 об / мин

(iii) 1449 об / мин

(iv) 1540 об / мин

Если I _м и I _с – токи в основной и пусковой обмотках соответственно, а α – угол между I _м и I _с, то крутящий момент двигателя T определяется как ……………

(i) T α I _м I _с cos α

(ii) T α I _м I _с sin α

(iii) T α I _м I _с

(iv) ничего из вышеперечисленного

Какой из следующих однофазных двигателей доступен с частотой вращения от одного оборота в месяц?

(i) расщепленный полюс

(ii) сопротивление

(iii) гистерезис

(iv) универсальный

Назначение пусковой обмотки однофазного асинхронного двигателя:………….

(i) уменьшить потери

(ii) ограничение превышения температуры машины

(iii) создает вращающийся поток вместе с основной обмоткой

(iv) ничего из вышеперечисленного

Резистивный асинхронный двигатель с расщепленной фазой имеет пусковой момент.

(i) высокая

(ii) умеренный

(iii) очень низкий

(iv) ничего из вышеперечисленного

Резистивные асинхронные двигатели с расщепленной фазой являются наиболее популярными однофазными двигателями из-за …………..

(i) их низкая стоимость

(ii) их высокий пусковой крутящий момент

(iii) длительный начальный период

(iv) ничего из вышеперечисленного

В двигателе с конденсаторным пуском, работающим от конденсатора, обмотка отключается после пуска.

(i) начиная с

(ii) основная

(iii) ни стартовая, ни основная

(iv) ничего из вышеперечисленного

При запуске обмотка асинхронного двигателя с разделенной фазой 220 В, 50 Гц имеет следующие значения:
Основная обмотка: R = 10 Ом; X _L = 25 Ом
Пусковая обмотка: R = 25 Ом; X _L = 15 Ом
Каков коэффициент мощности двигателя?

(я) 0.85 лаг

(ii) 0,64 отставание

(iii) 0,52 отставание

(iv) 0,707 отставание

Для того же рейтинга p.f. однофазного асинхронного двигателя ……………… трехфазного асинхронного двигателя.

(i) то же, что и

(ii) менее

(iii) более

(iv) ничего из вышеперечисленного

А конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель имеет ………..

(i) низкий коэффициент мощности

(ii) высокий коэффициент мощности

(iii) низкая эффективность

(iv) высокий пусковой момент

Конденсаторный асинхронный двигатель с конденсаторным запуском действует как настоящий двухфазный двигатель на …………

(i) начиная с

(ii) без нагрузки

(iii) все грузы

(iv) полная нагрузка

Конденсаторный двигатель с конденсаторным пуском используется в тех приложениях, где

(i) требуется высокий пусковой крутящий момент

(ii) молчание важно

(iii) шумная работа не важна

(iv) ничего из вышеперечисленного

Конденсаторный двигатель с конденсаторным пуском имеет ………..

(i) без центробежного переключателя

(ii) низкий коэффициент мощности

(iii) шумная работа

(iv) низкая эффективность

Конденсаторные двигатели ………….. асинхронные электродвигатели с разделенной фазой сопротивления.

(i) дороже, чем

(ii) дешевле, чем

(iii) стоит примерно столько же, как

(iv) низкий пусковой крутящий момент, чем

Большинство неисправностей однофазных асинхронных двигателей связано с…………, ….

(i) стержни ротора

(ii) основная обмотка

(iii) подшипники вала

(iv) пусковой выключатель

Однофазный двигатель с расщепленными полюсами имеет …………….

(i) ротор с короткозамкнутым ротором

(ii) ротор с обмоткой

(iii) высокий коэффициент мощности

(iv) высокий пусковой момент

Асинхронный двигатель с разделенной фазой сопротивления используется в тех приложениях, где …………

(i) запуск частый

(ii) начальный период длинный

(iii) запуск нечастый

(iv) ничего из вышеперечисленного

4-полюсный однофазный асинхронный двигатель, 50 Гц, имеет скольжение 5%.Скорость двигателя будет ……………….

(i) 1500 об / мин

(ii) 1425 об / мин

(iii) 1200 об / мин

(iv) ничего из вышеперечисленного

При запуске линейный ток асинхронного двигателя с конденсаторным пуском равен …………… нормальному току полной нагрузки.

(i) от 8 до 10 раз

(ii) 4-5 раз

(iii) равно

(iv) 7-8 раз

Однофазный двигатель может работать от …………….

(i) перем. только

(ii) d.c. только

(iii) оба переменного тока и d.c

(iv) ничего из вышеперечисленного

Для того же номинала используется постоянный ток. серийный двигатель стоит однофазный серийный двигатель.

(i) примерно то же, что и

(ii) более

(iii) менее

(iv) ничего из вышеперечисленного

A 2 л.с. Округ Колумбия. Мотор серии будет весить 2 л.с. однофазный двигатель серии.

(i) примерно то же, что и

(ii) менее

(iii) более

(iv) ничего из вышеперечисленного

Лучший двигатель для привода 1/4 H.Вентилятор П. в больничной палате будет ……………. мотор.

(i) расщепленный полюс

(ii) однофазный двигатель серии

(iii) Конденсаторный двигатель

(iv) гистерезисный двигатель

В стиральной машине обычно используется ………. мотор.

(i) однофазный двигатель серии

(ii) , двухфазное сопротивление

(iii) затененный полюс

(iv) гистерезис

Лучший двигатель для привода 3/4 H.П. воздушный компрессор будет …………… мотор.

(я) конденсатор пусковой

(ii) однофазная серия

(iii) затененный полюс

(iv) сопротивление, двухфазное

Однофазный асинхронный двигатель с ротором.

(i) беличья клетка

(ii) рана

(iii) либо беличья клетка, либо рана

(iv) ничего из вышеперечисленного

Самый дешевый двигатель с дробной мощностью…………. мотор.

(i) расщепленный полюс

(ii) конденсатор пусковой

(iii) расщепленная фаза

(iv) перем. серия

4-полюсный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском 250 Вт, 115 В, 60 Гц потребляет линейный ток полной нагрузки 5,3 А при работе со скоростью 1760 об / мин. КПД двигателя при полной нагрузке составляет 64%.
Слип

(i) 4,3%

(ii) 1,8%

(iii) 8,3%

(iv) 2,2%

4-полюсный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском 250 Вт, 115 В, 60 Гц потребляет линейный ток полной нагрузки 5.3А при 1760 об / мин. КПД двигателя при полной нагрузке составляет 64%.
Коэффициент мощности двигателя

(i) 0,64 отставание

(ii) 0,32 отставание

(iii) 0,707 отставание

(iv) 0,85 отставание

(i) 2,6 Н-м

(ii) 1.35 Нм

(iii) 4,5 Н-м

(iv) 7,8 Н-м

Конденсаторный двигатель мощностью 200 Вт, 230 В, 50 Гц имеет следующие параметры обмотки:
Основная обмотка: R = 4,5 Ом; X _L = 3,7 Ом
Пусковая обмотка: R = 9,5 Ом; X _L = 3,5 Ом
Каким должен быть угол между входным напряжением и пусковым током обмотки, чтобы обеспечить максимальный пусковой момент?

(i) 38,2ᵒ

(ii) 24,6ᵒ

(iii) 50,4ᵒ

(iv) 32.7ᵒ

Конденсаторный двигатель мощностью 200 Вт, 230 В, 50 Гц имеет следующие параметры обмотки:
Основная обмотка: R = 4,5 Ом; X _L = 3,7 Ом
Пусковая обмотка: R = 9,5 Ом; X _L = 3,5 Ом
Какой должна быть емкость пускового конденсатора, обеспечивающая максимальный пусковой крутящий момент?

(i) 104 мкФ

(ii) 189 мкФ

(iii) 304 мкФ

(iv) 212 мкФ

На паспортной табличке однофазного 4-полюсного асинхронного двигателя указаны следующие данные:
Мощность 373 Вт; 230 В, частота 50 Гц; Входной ток 2.9A Коэффициент мощности 0,71; скорость 1410 об / мин Скольжение двигателя при полной нагрузке

.
(i) 6%
(ii) 2%
(iii) 4%
(iv) 3%

Для того же номинала размер однофазного асинхронного двигателя составляет примерно ………….. размер соответствующего трехфазного асинхронного двигателя.

(i) 3 раза

(ii) то же, что и

(iii) 1,5 раза

(iv) 0,33 раза

(i) 65,3%

(ii) 78,7%

(iii) 89,2%

(iv) 70,6%

(i) 21.2ᵒ

(ii) 49,4ᵒ

(iii) 37,7ᵒ

(iv) 32,6ᵒ

(i) 15 Н-м

(ii) 31 Н-м

(iii) 20 Нм

(iv) 48 Н-м

(i) 14.9 А

(ii) 8,7 А

(iii) 21.2A

(iv) 13,7 A

При запуске обмотка асинхронного двигателя с разделенной фазой 220 В, 50 Гц имеет следующие значения:
Основная обмотка: R = 10 Ом; X _L = 25 Ом
Пусковая обмотка: R = 25 Ом; X _L = 15 Ом
Конденсатор емкостью 160 мкФ включен последовательно с пусковой обмоткой двигателя. Сдвиг фаз между I _м и I _с составляет?

(i) 41.5ᵒ

(ii) 83,7ᵒ

(iii) 79,2ᵒ

(iv) 64,5ᵒ

При запуске обмотка асинхронного двигателя с разделенной фазой 220 В, 50 Гц имеет следующие значения:
Основная обмотка: R = 10 Ом; X _L = 25 Ом
Пусковая обмотка: R = 25 Ом; X _L = 15 Ом
Конденсатор емкостью 160 мкФ включен последовательно с пусковой обмоткой двигателя.
Каким будет значение пускового момента?

(i) 36,7 Нм

(ii) 19.8 Н-м

(iii) 24,5 Н-м

(iv) 41,2 Н-м

Однофазный асинхронный двигатель обычно работает со скоростью 1125 об / мин. от источника питания 60 Гц. Сколько полюсов в нем должно быть?

(i) 8

(ii) 6

(iii) 4

(iv) 2

Однофазный двигатель обычно работает со скоростью 183 рад / с от источника питания 60 Гц. Сколько полюсов в нем должно быть?

(i) 10

(ii) 8

(iii) 12

(iv) 4

Асинхронный двухфазный асинхронный двигатель с сопротивлением 250 Вт в момент пуска имеет следующие токи в различных обмотках:
Ток основной обмотки, I _м = 9 А при ф _м = 40.5 отставание
Пусковой ток обмотки, I _с, = 6 А при _с = 15,5 отставание
Какая составляющая 4 синфазна с линейным напряжением?

(i) 6.844 A

(ii) 3,862 A

(iii) 8,626 A

(iv) ничего из вышеперечисленного

Асинхронный двухфазный асинхронный двигатель с сопротивлением 250 Вт в момент пуска имеет следующие токи в различных обмотках:
Ток основной обмотки, I _м = 9 А при ф _м = 40.5 ± задержка
Пусковой ток обмотки, I _с, = 6 А при _с = 15,5 ± задержка
Какова квадратурная составляющая пускового тока обмотки?

(я) −2,51А

(ii) -1,603A

(iii) −3,525A

(iv) ничего из вышеперечисленного

В асинхронном двигателе с расщепленной фазой две обмотки статора

(i) имеют равное соотношение R / X _L

(ii) взаимно смещены на 90 °, электрические

(iii) потреблять только синфазные токи

(iv) равные токи

По сравнению с асинхронными двигателями с конденсаторным пуском или двигателями с расщепленной фазой, конденсаторный двигатель с постоянным разделением имеет меньшее значение

(i) КПД

(ii) стоимость

(iii) шум

(iv) коэффициент мощности

Асинхронный двигатель с разделенной фазой сопротивления используется для

(i) низкоинерционные нагрузки

(ii) высокоинерционные нагрузки

(iii) очень высокие инерционные нагрузки

(iv) ничего из вышеперечисленного

Типы однофазных асинхронных двигателей – приложения

Типы однофазных асинхронных двигателей часто классифицируются по названию используемого метода пуска.Как Конденсаторный пуск Асинхронный двигатель (CSIR), Конденсаторный пуск Конденсаторный запуск индукционный двигатель (CSCR), Конденсаторный двигатель с постоянным разделением.
Стандартный однофазный статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90 ° друг к другу. Одна из этих обмоток называется основной обмоткой, а другая – вспомогательной обмоткой или пусковой обмоткой.
Схема вспомогательной и основной обмоток
В зависимости от числа полюсов каждая обмотка может быть распределена по нескольким суб-катушкам.Здесь показан пример двухполюсной однофазной обмотки с четырьмя вспомогательными катушками в основной обмотке и двумя вспомогательными катушками во вспомогательной обмотке. Следует помнить, что проектирование однофазного двигателя всегда будет вопросом компромисса.
Конструкция любого двигателя зависит от того, что является наиболее важным для работы. Это означает, что все двигатели спроектированы с учетом относительной важности, например. КПД, крутящий момент, рабочий цикл и т. д.
{tocify} $ title = {Содержание}
Типы однофазных асинхронных двигателей :
Конденсатор пусковой индукционный прогон (CSIR)
Конденсатор Пусковой конденсатор Индукционный двигатель (CSCR)
Асинхронный двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC).
Конденсатор пусковой индукционный пуск IM (CSIR)
Конденсаторные пусковые / асинхронные двигатели
Также известные как двигатели CSIR (конденсаторный пуск / индукционный запуск ), это самая большая группа однофазных двигателей. Двигатели CSIR доступны в размерах от дробной до 1,1 кВт. Двигатели
с конденсаторным пуском имеют специальный конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой.Конденсатор вызывает небольшую задержку между током в пусковой обмотке и основной обмотке. Это вызывает задержку намагничивания пусковой обмотки, в результате чего вращающееся поле эффективно создает крутящий момент. Когда двигатель набирает скорость и приближается к рабочей скорости, пусковой выключатель размыкается. Затем двигатель будет работать в обычном режиме асинхронного двигателя. Пусковой выключатель может быть центробежным или электронным.
Применение конденсаторного пуска Индукционная работа
Электродвигатели с конденсаторным пуском / асинхронным пуском имеют относительно высокий пусковой момент, от 50 до 250 процентов крутящего момента при полной нагрузке.Это делает их хорошим выбором однофазных двигателей для нагрузок, которые трудно запускать, например. для конвейеров, воздушных компрессоров и холодильных компрессоров.
Конденсаторный пусковой и конденсаторный асинхронный двигатель (CSCR)
Однофазные двигатели с конденсаторным пуском / конденсаторные двигатели (CSCR)
Этот тип двигателя, сокращенно известный как двигатель CSCR, сочетает в себе лучшие характеристики конденсаторного запуска / индукционного запуска , двигателя и конденсаторного двигателя с постоянным разделением.
Несмотря на то, что их конструкция делает их несколько более дорогими, чем другие типы однофазных двигателей, они являются идеальным выбором для требовательных приложений.
A Конденсаторный пусковой конденсатор 1-фазный асинхронный двигатель типа запуска имеет пусковой конденсатор последовательно с пусковой обмоткой, точно так же, как двигатель с конденсаторным пуском.
Обеспечивает высокий пусковой момент. Конденсаторные двигатели с пусковым конденсатором также напоминают двигатели с постоянным разделенным конденсатором (PSC) , поскольку они имеют конденсатор рабочего типа, который включен последовательно с пусковой обмоткой после того, как пусковой конденсатор отключен от цепи.
Это означает, что двигатель может выдерживать высокий момент поломки или перегрузки. Двигатели CSCR могут быть рассчитаны на более низкие токи полной нагрузки и более высокий КПД.
Одним из преимуществ этой функции является то, что она позволяет двигателю работать при меньшем превышении температуры, чем другие аналогичные однофазные двигатели.
Применение конденсаторного запуска и асинхронного двигателя с конденсаторным запуском
Конденсаторные электродвигатели с конденсаторным запуском являются наиболее мощными однофазными двигателями и могут использоваться для довольно требовательных приложений , e.грамм. водяные насосы высокого давления и вакуумные насосы и другие приложения с высоким крутящим моментом, для которых требуется от 1,1 до 11 кВт.
Асинхронные двигатели с постоянными разделенными конденсаторами (PSC)
Двигатели с постоянным разделением конденсаторов
Как следует из названия, постоянный разделительный конденсатор типов однофазного асинхронного двигателя (PSC) имеет рабочий конденсатор, который во время работы остается постоянно включенным последовательно с пусковой обмоткой.
Это означает, что у них нет пускового выключателя или конденсатора, который используется только для запуска. Таким образом, пусковая обмотка становится вспомогательной обмоткой, когда двигатель набирает скорость.
Конструкция двигателей PSC означает, что они не могут обеспечить такое же начальное ускорение, как двигатели с отдельными конденсаторами.
Их пусковые моменты довольно низкие, от 30 до 90% от номинальной нагрузки, поэтому они не могут использоваться для приложений, которые трудно запускать.
Это компенсируется их низкими пусковыми токами – обычно менее 200% от номинального тока нагрузки – что делает их идеальным выбором для приложений с высокой частотой цикла.
Двигатели с постоянным разделением конденсаторов обладают множеством преимуществ. Их рабочие характеристики и скорость могут быть адаптированы к конкретным потребностям, и они могут быть спроектированы для обеспечения оптимального КПД и высокого коэффициента мощности при номинальной нагрузке. Поскольку они не нуждаются в пусковом механизме, их можно легко реверсировать. И, наконец, это самые надежные однофазные двигатели из имеющихся на рынке.
Применение асинхронных двигателей с постоянным разделением конденсаторов
Двигатели с постоянным разделением конденсаторов могут использоваться для множества различных применений, в зависимости от их конструкции.Типичным примером могут быть низкоинерционные нагрузки, такие как вентиляторы и насосы.
Связанные термины.
Ссылка // Grundfos Motor Book
Типы пускателей однофазных асинхронных двигателей
Типы однофазных асинхронных двигателей | стартеры
Различные типы однофазных асинхронных двигателей идентифицированы или названы в соответствии с их методами пуска. В их число входят:
1) Асинхронный двигатель с разделением фаз
2) Конденсатор – Пусковой двигатель
3) Постоянный – Двигатель с разделенным конденсатором
4) Конденсатор – Пусковой конденсатор – Пусковой двигатель
1) Двухфазный асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой также называется индуктивным пусковым двигателем.
Статор имеет две обмотки, а именно основную обмотку и вспомогательную обмотку, которые смещены в пространстве на 90 градусов.

Когда двигатель запитан, ротор ускоряется, и когда он достигает примерно 75% синхронной скорости, центробежный выключатель отключает пусковую обмотку.
Асинхронный двигатель с расщепленной фазой также известен как двигатель с пусковым сопротивлением , когда к пусковой обмотке последовательно добавляется высокое сопротивление. И операция такая же, как и выше.
2. Конденсаторный пусковой двигатель

Двигатель с конденсаторным пуском аналогичен асинхронному двигателю с расщепленной фазой, разница в том, что конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой. Конденсатор, используемый в этом методе, помогает улучшить пусковые характеристики двигателя, а пусковая обмотка может иметь много витков в качестве основной обмотки. Конденсатор обычно устанавливается вне ярма двигателя. Это наиболее распространенный метод пуска однофазных асинхронных двигателей.
3) Двигатель с постоянным разделением на конденсатор

В этом методе конденсатор постоянно включен последовательно с пусковой обмоткой. Таким образом, до и после запуска конденсатор подключен постоянно, и центробежный выключатель здесь не требуется.
Этот метод увеличивает пусковые и ходовые характеристики.
4) Конденсаторный пуск Конденсаторный двигатель
Здесь используются два конденсатора. Во время пуска два конденсатора включаются последовательно со вспомогательной обмоткой.Когда ротор должен разогнаться примерно до 75 или 80% от синхронной скорости, центробежный переключатель отключает один из конденсаторов (называемый пусковым конденсатором), другой конденсатор постоянно подключен последовательно с пусковой обмоткой (называемый рабочим конденсатором).
Этот метод значительно увеличивает пусковые и рабочие характеристики двигателя.
Связанный:

.

Пусковая обмотка однофазного двигателя с конденсатором: Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

53.Однофазные электродвигатели

Как найти рабочую и пусковую катушки однофазного асинхронного двигателя | Лампа Эксперт

Принцип работы и схема включения

Находим пусковую и рабочую обмотки

Три провода

Четырехпроводная

Проверка

Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает » сайт для электриков

Почему применяется запуск двигателя 220 В через конденсатор?

Как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя

Выбираем конденсаторы

Как рассчитать емкость

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Конденсаторный

Схема с двумя конденсаторами

Подбор конденсаторов

Изменение направления движения мотора

Схемы подключения

Схема с пусковым конденсатором

Схема с рабочим конденсатором

Комбинированная схема с двумя конденсаторами

Схема подключения электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором

Схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Заключение

Принцип работы двигателя

Очень сильно греется однофазный электродвигатель – Электропривод

Асинхронные двигатели с разделенной фазой и конденсаторным пуском

Конденсаторный пуск Асинхронные двигатели

Quia – Unit17-TypesofElectricMotors

(PDF) Оптимизация пусковой обмотки в конструкции однофазного асинхронного двигателя

Однофазный асинхронный двигатель

Конструкция однофазного асинхронного двигателя со вспомогательной или пусковой обмоткой

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Действие колеблющегося поля на вращающийся ротор

Тормозной эффект заднего поля

Действие колеблющегося поля на неподвижный ротор

Пуск однофазного асинхронного двигателя. Как создать начальную ротацию?

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель с резистивным пуском

Конденсаторный индукционный двигатель с пуском

Также прочтите

Механическая технология: однофазные двигатели

Типы однофазных асинхронных двигателей – приложения

Конденсатор пусковой индукционный пуск IM (CSIR)

Применение конденсаторного пуска Индукционная работа

Конденсаторный пусковой и конденсаторный асинхронный двигатель (CSCR)

Применение конденсаторного запуска и асинхронного двигателя с конденсаторным запуском

Асинхронные двигатели с постоянными разделенными конденсаторами (PSC)

Применение асинхронных двигателей с постоянным разделением конденсаторов

Связанные термины.

Типы пускателей однофазных асинхронных двигателей

Типы однофазных асинхронных двигателей | стартеры

1) Двухфазный асинхронный двигатель

2. Конденсаторный пусковой двигатель

3) Двигатель с постоянным разделением на конденсатор

4) Конденсаторный пуск Конденсаторный двигатель

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ