Motor je jednofázový skratovaný. Jednofázové asynchrónne motory. Zariadenie a princíp činnosti

Jednoduchosť premeny striedavého napätia z neho robí najrozšírenejší zdroj napájania. V oblasti navrhovania elektromotorov bola objavená ďalšia výhoda striedavého prúdu: možnosť vytvorenia rotačného magnetického poľa bez dodatočných transformácií alebo s minimálnym množstvom.

Z tohto dôvodu, aj cez niektoré straty spôsobené reaktívny (induktívne) vinutia odporu, jednoduché vytváranie striedavých motorov prispel k víťazstvu nad napájaním na začiatku XX storočia DC.

V zásade môžu byť striedavé motory rozdelené do dvoch skupín:

indukčné

V nich sa rotácia rotora líši rýchlosťou od rotácie magnetického poľa tak, aby mohli pracovať pri rôznych rýchlostiach. Tento typ elektrických motorov so striedavým prúdom je najčastejšie v našich časoch. synchronizované

Tieto motory majú pevný vzťah medzi rýchlosťou rotora a rýchlosťou otáčania magnetického poľa. Výrobné procesy sú ťažšie a menej flexibilné (zmena rýchlosti na pevnej frekvencii napájacej siete je možná len zmenou počtu stožiarov statora).

Aplikáciu nájdu len vo vysokých kapacitách niekoľkých stoviek kilowattov, kde ich vyššia účinnosť v porovnaní s asynchrónnymi elektromotormi významne znižuje tepelné straty.

ELEKTRICKÝ MOTOR S INDUKČNÝM PRÚDOM

Najbežnejším typom asynchrónneho motora - motor s kotvou nakrátko typu "s kotvou nakrátko", kde šikmé drážky skladané opatrený rotor vodivých tyčí, konce pripojené k prstencu.

História tohto typu motora má viac ako sto rokov, keď sa zistilo, že vodivý predmet umiestnený v medzere jadro AC elektromagnet, sa snaží uniknúť z nej v dôsledku výskytu v ňom EMF indukcie contra-vektora.

To znamená, že asynchrónny motor s zkratovaným rotor nemá žiadne mechanické kontaktné uzly, okrem ložiská nesúce rotor, ktorý poskytuje motory tohto typu sú nielen nízke náklady, ale aj lepšiu trvanlivosť. V dôsledku toho sa elektrické motory tohto typu stali najrozšírenejšími v modernom priemysle.

Majú však určité nevýhody, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri navrhovaní asynchrónnych elektrických motorov tohto typu:

Vysoký nárazový prúd   - pretože v okamihu, keď je asynchrónny striedavý motor sieť na reaktancie vinutie statora ešte nie je ovplyvnená magnetického poľa vytváraného rotorom, je silný prúd prepätiu, niekoľkonásobne väčšie, než je menovitý prúd spotreby.

Táto funkcia prevádzky tohto typu motorov musí byť umiestnená vo všetkom navrhnutom napájaní, aby sa zabránilo preťaženiu, najmä pri pripojení asynchrónnych elektromotorov k mobilným generátorom s obmedzeným výkonom.

Nízky rozbehový moment   - elektromotory s nakrátko vinutia majú silnú závislosť krútiaceho momentu v závislosti na otáčkach, takže ich zahrnutie pod zaťažením je vysoko nežiadúce: významne predĺženie doby na menovitú režimu a východiskových prúdov, statorové vinutie je preťažený.

Napríklad, keď dôjde k zapnutiu hlbokých čerpadiel - v elektrických obvodoch ich napájania je potrebné vziať do úvahy päť-sedemnásobnú rezervu prúdu.

Nemožnosť priameho štartu v jednofázových prúdových obvodoch   - aby sa rotor mohol začať otáčať, je potrebné spustiť jog alebo zaviesť dodatočné fázové vinutia, posunuté vzájomne vo fáze.

Pre spustenie indukčný motor AC v sieti jedinej fázy používa buď ručne prepnúť spúšťač vinutie po spriadacieho rotora prepínateľné alebo druhej cievky zahrnuté do fazovraschatelny prvkom (častejšie - potrebnú kapacitné kondenzátor).

Žiadna možnosť získať vysokú rýchlosť   - pri otáčaní rotora a nie je synchronizovaný s frekvenciou otáčania magnetického poľa statora, ale to môže byť pred, tak 50 Hz maximálna rýchlosť pre asynchrónny motor s klietkou rotorom - nie viac ako 3000 ot / min.

Zvyšovanie rýchlosti indukčného motora vyžaduje použitie frekvenčného meniča (meniča), ktorý robí taký systém drahší ako kolektorový motor. Navyše, vzhľadom na zvýšenie frekvencie sa reaktívne straty zvyšujú.

Obtiažnosť organizovania obrátenia   - Toto vyžaduje úplné vypnutie motora a fázovú rekompozíciu v jednofázovom vyhotovení fázového posunu v štartovacom alebo v druhom fázovom navíjaní.

Najvhodnejšie použitie asynchrónneho elektromotora v priemyselnom trojfázovej siete   , pretože vytváranie rotačného magnetického poľa sa uskutočňuje samotnými fázovými vinutiami bez ďalších zariadení.

V skutočnosti, reťazec skladajúci sa z trojfázového generátora a motora možno považovať za príklad elektro prenosov: pohon generátora v ňom vytvára točivé magnetické pole, ktoré majú byť prevedené na elektrický prúd kmity, zase otáča excitačné magnetické pole v motore.

Okrem toho je pre trojfázové poháňané motory majú najvyššiu účinnosť, pretože jednofázové magnetické pole generované statorom možno v zásade rozdeliť na dva opačnú fáz, čo zvyšuje presýtenia zbytočné straty jadra. Preto sa výkonné jednofázové elektromotory zvyčajne vykonávajú podľa kolektorového obvodu.

ZBERATEĽ ELEKTRICKÝCH MOTOROV

Pri elektromotoroch tohto typu je magnetické pole rotora vytvorené fázovými vinutiami pripojenými ku kolektoru. V skutočnosti sa zberač striedavých motorov odlišuje od motora jednosmerného prúdu len tým, že v jeho výpočte je zahrnutá reaktancia vinutí.

V niektorých prípadoch sa vytvárajú aj generické kolektorové motory, kde vinutie statora má vetvu z nekompletnej časti, ktorá sa má pripojiť k sieti AC, a prúdový zdroj sa môže pripojiť na plnú dĺžku vinutia.

Výhody tohto typu motora sú zrejmé:

Schopnosť pracovať pri vysokej rýchlosti   umožňuje vytvárať kolektorové elektromotory s rýchlosťou až niekoľko desiatok tisíc otáčok za minútu, známy pre všetkých elektrickými vŕtačkami.

Nie je potrebné ďalšie spúšťače   na rozdiel od motorov s rotorom vo veveričke.

Vysoký rozbehový krútiaci moment, ktorý urýchľuje výstup do prevádzkového režimu, vrátane zaťaženia. Navyše krútiaci moment kolektorového motora je nepriamo úmerný otáčkam a pri náraste zaťaženia zabraňuje vyčerpaniu otáčok.

Jednoduchá regulácia rýchlosti   - pretože závisia od napájacieho napätia, postačuje mať najjednoduchší triakový regulátor napätia na nastavenie rýchlosti otáčania v najširšom rozsahu. Ak regulátor zlyhá, môže byť kolektorový motor pripojený priamo do siete.

Menšia zotrvačnosť rotora   - môže byť oveľa kompaktnejšia než so skratom, takže samotný kolektorový motor sa stáva výrazne menším.

Aj kolektorový motor môže byť elementárne obrátený, čo je obzvlášť dôležité pri vytváraní rôznych elektrických nástrojov a množstva strojov.

Z týchto dôvodov sú kolektorové motory široko rozšírené vo všetkých jednofázových spotrebičoch, kde je potrebná flexibilná regulácia rýchlosti: v ručných elektrických nástrojoch, vysávačoch, kuchynských spotrebičoch atď. Niektoré konštrukčné vlastnosti však určujú špecifickú činnosť kolektorového motora:

Kolektorové motory vyžadujú pravidelnú výmenu kief, ktoré sa časom opotrebujú. Samotný zberač sa tiež nosí, zatiaľ čo motor s rotorom vo veveričke, ako už bolo spomenuté vyššie, za podmienok zriedkavej výmeny ložiska je prakticky večný.

Nevyhnutné iskrenie medzi komutátorom a kief (príčinou všetkého známeho zápach ozónu počas prevádzky komutátora motora) nielen ďalej znižuje zdroje, ale tiež vyžaduje zvýšené bezpečnostné opatrenia kvôli nebezpečenstvu vznietenia horľavých plynov alebo prachu.

© 2012-2017 г. Všetky práva vyhradené.

Všetky materiály na tejto stránke sú len informačnej povahy a nemôžu byť použité ako smernice a normatívne dokumenty

Jednofázový elektromotor 220V je samostatný mechanizmus, ktorý sa široko používa na inštaláciu v rôznych zariadeniach. Môže byť použitý pre domáce a priemyselné účely. Elektrický elektromotor sa prevádzkuje z obyčajnej zásuvky, kde je nutne potrebné napájanie najmenej 220 voltov. Mal by venovať pozornosť frekvencii 60 hertzov.

V praxi sa preukázalo, že jednofázový motor s výkonom 220 V sa predáva spolu so zariadeniami pomôžte konvertovať energiu elektrického poľa, a tiež akumulovať potrebný náboj pomocou kondenzátora. Moderné modely, ktoré sa vyrábajú s použitím inovatívnych technológií, elektrické motory 220V sú navyše vybavené zariadením na osvetlenie pracoviska zariadenia. Toto platí pre vnútorné a vonkajšie časti.

Je dôležité mať na pamäti, že kapacita kondenzátora musí byť uložená v súlade so všetkými základnými požiadavkami. Najlepšou možnosťou je miesto, kde teplota vzduchu zostáva nezmenená   a nepodlieha kolísaniu. V miestnosti by sa teplotný režim nemal znižovať na hodnotu mínus.

Počas používania motora experti odporúčajú čas od času meranie kapacity kondenzátora.

Asynchrónne motory sa dnes vo veľkej miere používajú na rôzne výrobné procesy. Pre rôzne pohony sa používa tento model elektrického motora. Jednofázové asynchrónne štruktúry   pomôcť poháňať drevoobrábacie stroje, čerpadlá, kompresory, priemyselné ventilačné zariadenia, dopravníky, výťahy a mnoho ďalších zariadení.

Elektromotor sa používa aj na riadenie drobnej mechanizácie. Patria sem prívodné sekačky a miešačky betónu. Predám tieto štruktúry iba od dôveryhodných dodávateľov. Pred získaním je potrebné skontrolovať certifikáty o zhode a záruku výrobcu.

Dodávatelia musia poskytovať svojim zákazníkom prevádzku elektromotora   v prípade poruchy alebo zlyhania. Toto je jedna z hlavných komponentov, ktorá je ukončená počas montáže jednotky čerpadla.

Existujúce série elektromotorov

V súčasnosti priemyselné podniky vyrábajú tieto série jednofázového elektrického motora 220V:

Absolútne všetky motory sú rozdelené na dizajn, metódou inštalácie, ako aj stupňom ochrany. To vám umožní chrániť štruktúru pred vlhkosťou alebo mechanickými časticami.

Vlastnosti elektrických motorov radu A

Elektrické jednofázové motory radu A sú jednotné asynchrónne konštrukcie. Z vonkajších vplyvov sú uzatvorené pomocou skrutkovacieho rotora.

Štruktúra motora má nasledujúce skupiny vykonávania:

Cena jednofázového motora 220V závisí od série.

Aké sú rôzne typy motorov?

Jednofázové motory sú určené na obsadenie elektrických pohonov s domácim a priemyselným účelom. Takéto návrhy sa vyrábajú v súlade s normami štátu.

Oblasti použitia.   Asynchrónne motory s nízkym výkonom (15 - 600 W) sa používajú v automatických prístrojoch a elektrických zariadeniach na pohon ventilátorov, čerpadiel a iných zariadení, ktoré nevyžadujú riadenie rýchlosti. V elektrických prístrojoch a automatických zariadeniach sa zvyčajne používajú jednofázové mikromotory, pretože tieto zariadenia a zariadenia sú zvyčajne napájané jednosfázovou striedavou sieťou.

Princíp činnosti a zariadenia jednofázového motora.   Statorové vinutie jednofázového motora (obr. 4.60, a)sa nachádza v drážkach, ktoré zaberajú asi dve tretiny obvodu statora, čo zodpovedá dvojici pólov. Ako výsledok,

(pozri kapitolu 3), distribúcia MDS a indukcia vo vzduchovej medzere je blízka sínusovej. Keď striedavý prúd prechádza vinutím, MDS pulzuje s frekvenciou siete v čase. Indukcia na ľubovoľnom mieste vzduchovej medzery

V x = V m sinovitos (πx / τ).

Preto v jednomfázovom motore statorové vinutie vytvára stacionárny prúd, ktorý sa mení s časom, a nie kruhový točivý prúd, ako v prípade trojfázových motorov so symetrickým výkonom.

Na zjednodušenie analýzy vlastností jednofázového motora reprezentujeme (4.99) vo formulári

Pri x = 0,5V, sin (ωt - πx / τ) + 0,5V sin (ωt + πx / τ).

to znamená, že nahradíme pevný pulzujúci tok súčtom rovnakých kruhových polí, ktoré sa otáčajú v opačných smeroch a majú rovnaké frekvencie otáčania: n   1pr = n   1ob = n   1. Keďže vlastnosti asynchrónneho motora s rotujúcim kruhovým poľom sú podrobne uvedené v § 4.7 až 4.12, analýza vlastností jednofázového motora môže byť zredukovaná na posúdenie spoločného pôsobenia každého z rotujúcich polí. Inými slovami, jednofázový motor môže byť reprezentovaný vo forme dvoch identických motorov, ktorých rotory sú pevne spojené (obr. 4.60, b) s opačným smerom otáčania magnetických polí a momentov, ktoré vytvárajú M   pr a M   ARR. Pole, ktorého smer otáčania sa zhoduje so smerom otáčania rotora, sa nazýva priamo; pole opačného smeru - inverzné alebo inverzné.

Predpokladajme, že smer otáčania rotorov sa zhoduje so smerom jedného z rotujúcich polí, napríklad s n pr Potom posun rotora vzhľadom na tok F   atď.

s pr = (n 1pr - n 2) / n 1pr = (n 1 - n 2) / n 1 = 1 - n 2 / n 1..

Posuňte rotor vzhľadom na tok

s ob = (n 1obr + n 2) / n 1obr = (n 1 + n 2) / n 1 = 1 + n 2 / n 1..

Z (4.100) a (4.101) vyplýva, že

s6p = 1 + n2 / n1 = 2 - s pr..

Elektromagnetické momenty M   pr a M   obr, tvorené priamymi a reverznými poľami, smerujú opačným smerom a výsledným momentom jednofázového motora M   Rez je rovný rozdielu momentov pri rovnakej rýchlosti rotora.

Na obr. 4.61 ukazuje závislosť M = f (s)   pre jednofázový motor. Vzhľadom na výkres môžeme vyvodiť tieto závery:

a) jednofázový motor nemá štartovací moment; otáča sa v smere, v ktorom je poháňaná vonkajšou silou; b) frekvencia otáčania jednofázového motora pri voľnobehu je menšia ako frekvencia trojfázového motora kvôli brzdiacemu momentu spôsobenému vratným poľom;

c) výkonnosť jednofázového motora je horšia ako výkon trojfázového motora; zvýšil sa pri nominálnom zaťažení, nižšou účinnosťou, menším preťažením, čo sa vysvetľuje aj prítomnosťou inverzného poľa;

d) výkon jednéhofázového motora je približne 2/3 výkonu trojfázového motora rovnakej veľkosti, pretože v jednomfázovom motore má pracovné vinutie len 2/3 statorových štrbín. Vyplňte všetky statorové drážky

pretože koeficient navíjania je malý, spotreba medi sa zvyšuje približne o 1,5 krát, zatiaľ čo výkon sa zvyšuje len o 12%.

Spúšťacie zariadenia. Na získanie krútiaceho momentu majú jednofázové motory počiatočné vinutie posunuté o 90 elektrických stupňov vzhľadom na hlavné pracovné vinutie. Za počiatočné obdobie je počiatočné vinutie pripojené k sieti cez fázovo posunuté prvky - kapacitný alebo aktívny odpor. Po ukončení zrýchlenia motora sa vypne počiatočné vinutie, zatiaľ čo motor pokračuje v prevádzke ako jednofázové vinutie. Pretože počiatočné navíjanie pracuje len krátky čas, je vyrobené z drôtu s menším prierezom ako pracovný a je zabalené do menšieho počtu drážok.

Pozrime sa podrobne na začiatok pri použití kapacity C ako fázového posúvača (obrázok 4.62, a). Na štartovacom vinutí P   napätie
Ú   In = Ú 1 - Ú   C = Ú 1 +jÍ 1   n   X C, t.j. je fázovo posunutý vzhľadom na sieťové napätie U   1, aplikované na pracovné vinutie P, Preto aktuálne vektory v práci ja   1p a štartovanie ja   Vo vinutí sú posunuté vo fáze pod určitým uhlom. Voľbou určité fázy posúvajúcich kondenzátor kapacitu možno získať na začiatku prevádzkového režimu v tesnej blízkosti symetrické (obr. 4,62, b), t. E. Príjem kruhové točivého poľa. Na obr. 4,62, v znázornených závislostí M = f (s)   pre motor s (1) zapnutý a počiatočné navíjanie (krivka 2). Spustenie motora sa vykonáva na časti ab   Charakteristiky 1; v bode bŠtartovacie vinutie je vypnuté av budúcnosti motor pracuje na časti cO   charakteristiky 2.

Pretože zaradenie druhého vinu podstatne zlepšuje mechanické charakteristiky motora, v niektorých prípadoch sa používajú jednofázové motory, v ktorých sú vinuté časti A a B

sú zahrnuté po celú dobu (obrázok 4.63, a). Takéto motory sa nazývajú kondenzátory.

Obidve vinutia kondenzátorových motorov majú spravidla rovnaký počet drážok a majú rovnakú silu. Pri spustení kondenzátor motora zvýšiť východiskovú moment je účelné mať veľkou kapacitou C p + C s. Keď je zrýchlenie motora charakterizácia 2 (obr. 4,63, b) a zníži existujúce časť kondenzátora CH sa vypne tak, že keď je menovitý režim (ak je prúd motora sa zmenší, než pri spustení) na zvýšenie kapacitnej odolnosti a na zabezpečenie práce motora v podmienkach blízkych práci na kruhovom rotujúcom poli. V tomto prípade motor pracuje na charakteristike 1.

Motor kondenzátora má vysoký cos φ. Jeho nevýhodou sú relatívne veľké rozmery a hmotnosť kondenzátora, a výskyt non-sínusového prúdu na skreslenie napätia, čo v niektorých prípadoch vedie k škodlivé účinky na komunikačné linke.

Pri ľahkých štartovacích podmienkach (malý krútiaci moment v štartovacej dobe), štartovacie motory R   (Obrázok 4.64, a). S odolnosť začať navíjanie obvod poskytuje nižší fázový posun φ n medzi napätím a prúdom vo vinutí (obr. 4,64, b) ako fázového posuvu cp p v pracovnej vinutia. V tejto súvislosti, prúdy v pracovných a začínajúci vinutia sú posunuté vo fáze o uhol cp p - φ n a asymetrický tvar (eliptický) rotujúce pole, v dôsledku čoho vzniká rozbehový moment. Motory s počiatočným odporom sú v prevádzke spoľahlivé a sú vyrábané sériovo. Odpor spúšťania je zabudovaný do krytu motora a chladený rovnakým vzduchom, ktorý ochladzuje celý motor.

Jednofázové mikromotory s tienenými pólmi.   V týchto motorov statorové vinutie, ktoré je možné pripojiť k sieti, pracujú všeobecne zameraný na posilnenie a-zreteľne výrazné póly (obr. 4,65, a), ktoré listy sú dierované spolu so statorom. Na každom póle je jeden z hrotov zakrytý pomocným vinutie pozostávajúcim z jedného alebo viacerých skrutkovaných závitov, ktoré chránia od 1/5 až 1/2 pólových tyčí. Rotor motora je konvenčný typ s krátkym obehom.

Magnetický tok stroje vytvorené vinutia statora (pól prietokomery), môže byť reprezentovaný ako súčet dvoch zložiek (obrázok 4.65, b.) F n = F + F N1, N2, kde N1 F - pretekať pólového nástavce nie je pokrytá korotkozamknu- cievka; Φ n2 je tok prechádzajúci cez časť tyče, ktorý je pretiahnutý skrutkou so skratom.

Tavivá Φ n1 a Φ n2 prechádzajú rôznymi časťami pólového kusa, to znamená, že sú posunuté v priestore uhlom β. Okrem toho sú vo vzťahu k MDS fázovo posunuté F   n statorové vinutia v rôznych uhloch - γ 1 a γ 2. To je spôsobené tým, že popísané motora, každý pól môže byť považovaný za prvý aproximáciu ako transformátor, ktorého primárne vinutie je statorové vinutia a sekundárne - uzavretá slučka. Prietok statorového vinutia spôsobuje skrat spojky emf E   na (obrázok 4.65, c), v dôsledku čoho dochádza k prúdu ja   a MDS F   k rozvoju s MDS F   n vinutia statora. Súčasť s aktívnym prúdom ja   k znižuje tok Φ n2, zatiaľ čo aktívne ho posúva vo fáze relatívne k MDS F   N. Pretože prúd F n 1 neobsahuje uzatvorenú slučku, γ 1 uhol má pomerne malú hodnotu (4-9 °) - približne rovnaký, ako je fázový uhol medzi transformátora prúdu a primárnym vinutím MDS v režime voľnobehu. Uhol γ 2 je oveľa väčší (asi 45 °), m. E., ako je transformátor s sekundárnym vinutia nakrátko (napr., V meracom transformátora prúdu). To je preto, že stratový výkon, ktorý závisí od uhla y 2, ktoré sú definované nielen pomocou magnetických strát výkonu v oceli, ale aj elektrické straty vo skratované závitov.

Obr. 4.65. Návrhové schémy jednofázového motora s tienenými pólmi a jeho
  vektorový diagram:
1   - stator; 2 - statorové vinutie; 3 - veverička
  kolo; 4 - rotor; 5   - tyč

Prúdy F N1 a N2 P sú kompenzované v priestore o uhol p a fázovo posunutý v čase o uhol y = γ 2 - γ l, tvorí eliptický točivé magnetické pole (pozri kapitolu 3 ..), čo platí krútiaci moment pôsobiaci na rotor motor v smere od prvého pólového kusu, ktorý nie je pokrytý skratom na druhú špičku (v súlade so striedaním maxima tokov "fázy").

Pre zvýšenie počiatočný krútiaci moment jednosmerného motora priblížením do kruhovej točivé pole pomocou rôznych metód: nastavení medzi pólovými plochami priľahlých magnetických pólov skratov, ktoré zlepšujú magnetické spojenie medzi primárnou cievkou a skratovaný otáčky a zlepšuje tvar magnetického poľa vo vzduchovej medzere; zvýšiť vzduchovú medzeru pod špičkou, ktorá nie je pokrytá skrutkou so skratom; použite dva alebo viac skratovaných závitov na jednom konci s rôznymi uhlami pokrytia. Na tyčiach sú tiež motory bez skrutkových závitov, ale s asymetrickým magnetickým systémom: rôzne konfigurácie jednotlivých častí pólu a rôzne vzduchové medzery. Tieto motory majú menšiu krútiaci moment ako motor s tienenými pólmi, ale ich vyššia účinnosť, pretože nemajú žiadne straty energie v skratovaných zákrutách.

Uvažované konštrukcie motorov s tienenými tyčami sú nevratné. Na vykonávanie spätného chodu v takýchto motoroch sa namiesto skrutkových cievok používajú cievky B1, B2, B3a B4(Obrázok 4.65, v), z ktorých každá pokrýva polovicu pólu. Skratka pár cievok B1a B4alebo B2a B3, Môžu byť testované jedným alebo druhú polovicu tyče, a tým zmeniť smer otáčania magnetického poľa a rotorom.

Motor s tienenými pólmi má niekoľko významných nevýhod: pomerne veľké celkové rozmery a hmotnosť; nízky cos φ ≈ 0,4 ÷ 0,6; nízka účinnosť η = 0,25 ÷ 0,4 kvôli veľkým stratám v skratovanej cievke; malý rozbehový krútiaci moment atď. Výhody motora sú jednoduchosť konštrukcie a tým aj vysoká spoľahlivosť v prevádzke. Vzhľadom na absenciu zubov na stator je hluk motora zanedbateľný, takže sa často používa v zariadeniach na reprodukciu hudby a reči.

3-7. ZARIADENIE ASYNCHRÓNNYCH ELEKTRICKÝCH MOTOROV S ELEKTRÝM FÁZOM

Na obr. 3-16 znázorňuje zariadenie asynchrónneho jednofázového motora AOLB s vstavaným rozbehovým odporom. Stator je zostavený z lisovaného plechu elektrotechnickej ocele 15 zhutní a plní do hliníkovej tašky (Teleso statora) s dvojitou stenou 13. Medzi stenami sú vytvorené kanály pre chladenie vzduchu na povrchu statora. Na zaostrenie krytu statora sú umiestnené dva kryty 2 a 17 odliate z hliníkovej zliatiny.

Predný kryt 17 je vybavený lisovaným viečkom 18 s otvormi v čelnej ploche. Týmito otvormi, keď sa rotor otáča, ventilátor 19, namontovaný na konci hriadeľa rotora, odoberá vzduch. Ventilátor je odliaty z hliníkovej zliatiny a upevnený na hriadeli pomocou skrutky.

V štádiu statora sú vyrazené 24 drážok tvaru hrušky. Z nich je obsadených 16 drážok na drôtoch pracovného vinutia a 8 drážok na drôty počiatočného vinutia. Výstupné konca pracovnej a východiskové vinutia stiahne kontaktnými skrutky 4, usporiadaných v svorkovnici 11 jadra rotora 12 je zostavený z plechu elektrotechnickej ocele a pritlačí na drážkovaný povrch strednej časti hriadeľa 1. vinutie rotora drážky vyplnené hliníkom 14 s blokovacím krúžkom a lopatiek ventilátora. Účelom ventilátora je odvzdušnenie ohriateho vzduchu na chladené vonkajšie steny krytu.

Odstredivý spínač počiatočného vinutia je namontovaný na rotor. Skladá sa z dvoch páčok 7 s protizávažkami 9, sediacimi na nápravách 8, ktoré sú stlačené v štyroch lopatkách ventilátora. Páka sú stlačené kolíkmi 6 na plastovú objímku 5, ktorá voľne sedí na hriadeli. Pri zrýchlení rotora, keď je frekvencia otáčania blíži nominálnej protizávažie pôsobením odstredivej sily sa rozbiehajú otáčaním páky okolo os.

V tomto prípade sa puzdro 5 pohybuje doprava, stláča pružinu 10 a uvoľňuje pružinový kontakt 4, ktorý uzatvára obvod navíjania. Tento kontakt s pevným rotorom je uzavretý koncom objímky s pevným kontaktom 3.

Presúvanie a pevné kontakty sú uložené na izolačné dosky na zadnej strane motora 2. Posilnila tepelný spínač, ktorý odpojí motor od siete, keď sa prehrieva. Stojan 16 so štyrmi kolíkmi slúži na montáž motora.

Obvod na zapnutie elektrického motora je znázornený na obr. 3-17.

Napájacie napätie sa dodáva na svorky C 1 a C 2. Z týchto svoriek je napätie aplikované na pracovné vinutie cez kontakty tepelného relé PT pozostávajúce z vinutia, bimetalovej dosky a kontaktov. Keď sa motor ohrieva nad prípustnou doskou, kontakty sa ohnú a otvoria. Ak dôjde ku skratu vinutia tepelného relé, dôjde k prúdeniu veľkého prúdu, doska sa rýchlo zahreje a otvorí kontakty. V tomto prípade budú pracovné vinutia C a štartovacie P vypnuté, pretože obe sú napájané tepelným relé. Preto tepelné relé chráni motor pred preťažením a skratom.

Vinutie štartu je napájaný zo svoriek C 1 a C2 potrubím C 2-P 1, kontakty odstredivý spínač VTS, VTS-RT prepojovacie kontakty tepelného relé RT. Pri spustení motora, keď je rýchlosť rotora dosahuje 70-80% menovitých, kontakty a odstredivé spínače otvorené štart vinutie je odpojený od siete. Keď sa zapne elektromotor, keď sa rýchlosť rotora zníži, kontakty odstredivého spínača sa opäť zatvoria a počiatočné vinutie bude pripravené na ďalší štart.

Na obr. 3-18 znázorňuje štruktúru typu indukčného motora ABE Tieto motory sú zahrnuté v sieti trvale zapnutý pomocným vinutím, v okruhu, ktorý postupne sa spínanými kapacitory (Obr. 3-9), AVE-typu motory nemajú tuhé teleso, a preto sa nazývajú vložené. Pri pohonnom mechanizme sú motory upevnené prírubou alebo konzolou.

Kryt elektrického motora je obal statorového jadra 1, ktorý je zostavený z tabúľ z elektrickej ocele s hrúbkou 0,5 mm. Balenie je stlačené a natlakované hliníkovou zliatinou. Na koncoch statora sa nachádzajú prítlačné krúžky 5 a štyri hliníkové tyče, ktoré ich spájajú. Cievky 6 pracovného a pomocného vinutia sú uložené v drážkach statora. Na prítlačných krúžkoch 5 sú ložiskové štíty 4 a 7. Prostredníctvom gumového puzdra 9 v kryte ložiska sú konce vinutia 8 vyvedené na dobrodružstvo do siete. Nosné štíty sú utiahnuté štyrmi kolíkmi.

Rotor motora je zostavený z plechu elektrotechnickej ocele a hliníka sa vleje 2. Avšak, vinutie rotora krídla tvarovanou ventilátor pre chladenie motora. Rotor sa otáča v dvoch guľkových ložiskách 3.

Elektrické motory majú alfanumerické typy označení, napr. ABE 041-2 motora dešifroval nasledujúcim spôsobom: A - asynchrónny, V - zapustené E - jediné fázy,

4 - číslo obálky, 1 - sériové číslo dĺžky jadra statora a číslo 2 cez pomlčku - počet pólov.

3-8. SYNCHRÓNNE ELEKTRICKÉ MOTORY S ELEKTRONICKOU FÁZOU

V niektorých prípadoch sú potrebné elektrické motory, ktorých rýchlosť musí byť striktne konštantná bez ohľadu na zaťaženie. Ako také sa používajú synchrónne motory, v ktorých je rotačná rýchlosť rotora vždy rovná frekvencii otáčania magnetického poľa a je určená z (3-2). Existuje mnoho typov synchrónnych motorov pre trojfázový aj jednofázový prúd. Tu uvažujeme iba dva z najjednoduchších typov jednofázových synchrónnych motorov: reaktívne a kondenzátorové reaktívne.

Na obr. Obrázok 3-19 znázorňuje schematický diagram najjednoduchšieho jednofázového reaktívneho motora známeho v odbore, ktorý sa nazýva kotúč La Cura. Stator 1 a rotor 2 sú zostavené z extrudovaných plechov z elektrickej ocele. Cievka, poháňaná z jednofázovej siete striedavého prúdu, je na stator natočená a vytvára pulzačné magnetické pole. Názov prúdového motora je preto, že sa rotor otáča v dôsledku reakcií dvoch síl magnetickej príťažlivosti.

S pulzujúcim poľom nemá motor žiaden rozbehový krútiaci moment a musí sa ručne roztrhnúť. Magnetické sily pôsobiace na zuby rotora majú vždy tendenciu umiestniť ho na póly statora, pretože v tejto polohe bude odolnosť voči magnetickému toku minimálna. Avšak rotor zotrvačnosťou prechádza touto polohou v čase, kedy sa pulzujúce pole znižuje. Pri ďalšom zvyšovaní magnetického poľa pôsobia magnetické sily na druhý zub rotora a jeho rotácia bude pokračovať. Pre stabilitu zdvihu musí mať rotor reaktívneho motora veľkú zotrvačnosť.

Reaktívne motory pracujú stabilne len pri nízkej rýchlosti približne 100 až 200 otáčok za minútu. Ich výkon zvyčajne nepresahuje 10-15 wattov. Otáčky rotora sa určuje podľa sieťové frekvencie f a počtu rotora zubov Z. Pretože jediné zmeny polovice cyklu v magnetickom toku na rotor sa otáča 1 obrat / Z, za 1 minútu, s obsahom 2 f 60 polovičných cyklov, bude sa otáčať 60 2F otáčok / Z , Pri frekvencii striedavého prúdu 50 Hz je rýchlosť rotora:

Ak chcete zvýšiť krútiaci moment, zvýšite počet zubov na stator. Najväčší účinok možno dosiahnuť vytvorením toľkých zubov na stator ako na rotoroch. V tomto prípade magnetické priťahovanie bude pôsobiť súčasne nie na dvojicu zubov, ale na všetky zuby rotora a krútiaci moment sa významne zvýši. V takýchto motoroch sa statorové vinutie skladá z malých cievok, ktoré sú navinuté okolo okraja statora medzi zubami. V elektrických rekordéroch starých typov bol použitý elektromotor so 77 zubami na statoru a na rotoru, ktorý zabezpečil rýchlosť otáčania disku 78 ot./min. Rotor bol ten s kotúčom, na ktorom bola doska umiestnená. Na spustenie elektromotora bolo potrebné zatlačiť disk prstom.

Stator synchrónneho kondenzátorového prúdového motora sa nelíši od statora kondenzátora asynchrónneho elektrického motora. Rotor elektrického motora môže byť vyrobený z rotora asynchrónneho elektromotora profilovaním drážok v závislosti od počtu pólov (obr. 3-20). Súčasne sú prúty veveričkovej klietky čiastočne odrezané. Pri výrobe takýchto elektromotorov s rotorovými listami vylisovanými stĺpovými výčnelkami zohrávajú niektoré tyčinky vo veveričke úlohu počiatočného vinutia. Rotor sa otáča rovnakým spôsobom ako rotor asynchrónneho elektrického motora, potom sa zaťahuje do synchronizácie s magnetickým poľom a potom sa otáča so synchronnou frekvenciou.

Kvalita fungovania kondenzátorového motora silne závisí od režimu prevádzky, v ktorom má elektromotor kruhové rotujúce pole. Elipticita poľa v synchrónnom režime vedie k zvýšeniu hluku, vibráciám a narušeniu jednotnosti otáčania. Ak sa v asynchrónnom režime nachádza kruhové rotujúce pole, motor má dobrý rozbehový krútiaci moment, ale malé momenty vstupu a výstupu z synchronizácie. Keď sa kruhové pole posunie smerom k vyšším frekvenciám, počiatočný krútiaci moment klesá a časy synchronizácie sa zvyšujú. Najväčšie momenty vstupu a výstupu zo synchronizácie sa dosiahnu v prípade, keď kruhové rotujúce pole prebieha v synchrónnom režime. V takomto prípade je však počiatočný krútiaci moment výrazne znížený. Aby sa zvýšilo, odpor krátkrúteného vinutia rotora je zvyčajne trochu zvýšený.

Nevýhodou niektorých typov reaktívnych motorov kondenzátorov je lepenie rotora, čo spočíva v tom, že rotor sa pri štartovaní neotáča, ale zastaví v akejkoľvek polohe.

Zvyčajne sa lepenie rotora prejavuje v motoroch s neúspešným vzťahom medzi rozmermi priehlbín a pólovými výstupkami. Najväčšie reakcie krútiaceho momentu pri nízkej spotrebe elektrickej napájacej získaná, keď je pomer pólového oblúka b n k pólové rozstupe, je asi 0,5 až 0,6 m, a hĺbka priehlbiny hodiny pri 9-10 násobok vzduchovej medzery medzi pólovými výstupkami a statora.

Pozitívna vlastnosť reaktívnych motorov kondenzátorov je vysoký výkonový faktor, ktorý je výrazne vyšší ako trojfázový elektromotor a niekedy dosahuje 0,9-0,95. Je to preto, že indukčnosť kondenzátorového motora je vo veľkej miere kompenzovaná kapacitou kondenzátora.

Synchrónne prúdové motory sú najbežnejšie synchrónne motory kvôli jednoduchosti konštrukcie, nízkym nákladom a absencii posuvných kontaktov. Našiel aplikáciu v schémach synchronnej komunikácie, v inštaláciách zvukových kín, zvukových nahrávok a televízii.

3-9. POUŽITIE ASYNCHRÓNNYCH ELEKTRICKÝCH MOTOROV TROJFÁZOVÝCH AKO JEDNOFÁZOVÝCH

V praxi existujú prípady, keď musí byť trojfázový elektromotor pripojený k jednofázovej sieti. Predtým sa predpokladalo, že to vyžaduje prevíjanie statora elektrického motora. V súčasnosti sa v praxi vyvinulo a skúšalo veľa schém prepínania trojfázových elektromotorov do jednofázovej siete bez akýchkoľvek zmien v statorových vinutiach.

Ako východiskové prvky sa používajú kondenzátory.

Závery statorového vinutia trojfázového elektromotora majú nasledujúce označenia: C1 - začiatok prvej fázy; C2 je začiatok druhej fázy; Začiatok tretej fázy; C4 - koniec prvej fázy; C5 - koniec druhej fázy; C6 je koniec tretej fázy. Tieto označenia sú označené na kovových štítkoch na vodiacich drôtoch vinutia.

Navíjanie trojfázového elektrického motora môže byť spojené s hviezdou (obrázok 3-21, a) alebo s trojuholníkom (obrázok 3-21, b). Pri pripájaní na hviezdu sú začiatky alebo konce všetkých troch fáz pripojené k jednému bodu a zvyšné tri svorky sú pripojené k trojfázovej sieti. Pri pripájaní v trojuholníku spojte koniec prvej fázy s začiatkom druhej fázy, koniec druhej s začiatkom tretej a koniec tretej s začiatkom prvého. Z pripojovacích bodov vykonajte závery pre pripojenie motora k trojfázovej sieti.

Trojfázový systém rozlišuje fázové a lineárne napätia a prúdy. Pri spájaní hviezdy medzi nimi majú nasledujúce vzťahy:

pri spájaní v trojuholníku

Väčšina trojfázových elektromotorov sa vyrába pre dve napätia na vedení, napríklad 127/220 V alebo 220/380 V. S nižším sieťovým napätím je vinutie spojené s trojuholníkom a pri vyššom napätí s hviezdou. Pri takýchto elektromotoroch na doske: všetkých šesť vedúcich vodičov odvodených z vinutí.

Existujú však elektrické motory na jedno sieťové napätie, v ktorom je vinutie pripojené na hviezdu alebo trojuholník vnútri elektrického motora a na svorkovnici sú pripojené iba tri vodiče. Samozrejme, v tomto prípade by bolo možné rozobrať elektrický motor, odpojiť fázové pripojenie a vytvoriť tri dodatočné výstupy. To však nemožno dosiahnuť použitím jedného z obvodov motora v jednofázovej sieti, ktoré sú uvedené nižšie.

Schéma zapojenia trojfázového elektromotora so šiestimi vodičmi do jednofázovej siete je znázornená na obr. 3-22, a. K tomu sú dve fázy zapojené do série a pripojené k jednofázovej sieti a tretia fáza je paralelne pripojená k nim, vrátane štartovacieho prvku 1 s vypínačom 2. Štartovacím prvkom môže byť aktívny odpor alebo kondenzátor. V tomto prípade bude pracovné vinutie obsadzovať 2/3 statorových štrbín a štartovacie 1/3. Teda trojfázové vinutie poskytuje požadovaný pomer medzi drážkami medzi pracovným a štartovacím vinutiam. Pri tomto spojení je uhol medzi pracovným a štartovacím vinutiam 90 ° el. (Obrázok 3-22, b).

Pri pripojení dvoch fáz v sérii musí byť zabezpečené, že sú zahrnuté v súlade s, a nie opačne, keď n. a. pripojené fázy sa odpočítavajú. Ako je zrejmé z obvodu na obr. 3-22, a, konce druhej a tretej fázy C5 a C6 sú spojené so spoločným bodom.

Je možné použiť trojfázový elektromotor a ako kondenzátor podľa obvodu na obr. 3-23 s jedným pracovným kondenzátorom 1 alebo s pracovným 1 a 2 kondenzátormi. S týmto spínacím obvodom je kapacita pracovného kondenzátora μF určená vzorcom:

kde I je menovitý prúd motora A; U je napätie siete, V.

Trojfázový elektromotor s tromi svorkami a statorové vinutie pripojené k hvezdu je pripojený k jednofázovej sieti, ako je znázornené na obr. 3-24. V tomto prípade je kapacita pracovného kondenzátora určená vzorcom

Napätie kondenzátora U 1 = 1,3 U.

Trojfázový elektromotor s tromi svorkami a vinutie statora pripojený v trojuholníku je pripojený k jednofázovej sieti, ako je znázornené na obr. 3-25. Kapacita pracovného kondenzátora je určená vzorcom

Napätie kondenzátora U = 1,15 V.

Vo všetkých troch prípadoch môže byť kapacita spúšťacích kondenzátorov približne určená z vzťahu

Pri výbere schémy zapojenia je napätie, na ktoré je navrhnutý trojfázový motor, a malo by sa riadiť napätie jednej fázy. Fázové napätie trojfázového

Príklad.Trojfázový elektromotor s výkonom 250 W, napätie 127/220 V s menovitým prúdom 2 / 1,15 A by mal byť zahrnutý v jednofázovej sieti s napätím 220 V.

Pri použití obvodu na obr. 3-24 kapacita pracovného kondenzátora:

napätie na kondenzátore U 1 = 1,3 220 = 286 V.

Kapacita spúšťacieho kondenzátora

Pri použití trojfázového elektrického motora ako jednofázového výkonu sa redukuje na 50% ako jednofázový kondenzátor až na 70% menovitého výkonu trojfázového elektromotora.

NV Vinogradov, Yu.N. Vinogradov
  Ako vypočítať a vyrobiť elektrický motor
  Moskva 1974