Motor asincron monofazat cu bobinaj de pornire. Motorul electric AC este colector. Seria existentă de motoare electrice

Domenii de utilizare. Se folosesc motoare asincrone de putere redusă (15 - 600 W). dispozitive automateși aparate electrice pentru acționarea ventilatoarelor, pompelor și a altor echipamente care nu necesită controlul vitezei. În aparatele electrice și dispozitivele automate, se folosesc de obicei micromotoare monofazate, deoarece aceste aparate și dispozitive, de regulă, sunt alimentate de retea monofazata curent alternativ.

Principiul de funcționare și dispozitivul unui motor monofazat.Înfășurarea statorului a unui motor monofazat (Fig. 4.60, A) situate în fante care ocupă aproximativ două treimi din circumferința statorului, ceea ce corespunde unei perechi de poli. Ca urmare

(vezi cap. 3) distribuția MMF și inducția în întrefier este aproape de sinusoidală. Deoarece un curent alternativ trece prin înfășurare, MDS pulsează în timp cu frecvența rețelei. Inducția într-un punct arbitrar al spațiului de aer

V x = V m sinωtcos (πх/τ).

Astfel, într-un motor monofazat, înfășurarea statorului creează un flux staționar care variază în timp, și nu un flux circular rotativ, ca la motoarele trifazate cu alimentare simetrică.

Pentru a simplifica analiza proprietăților unui motor monofazat, reprezentăm (4.99) sub formă

V x \u003d 0,5V t sin (ωt - πx / τ) + 0,5V t sin (ωt + πx / τ),.

adică, înlocuim fluxul pulsatoriu staționar cu suma câmpurilor circulare identice care se rotesc în direcții opuse și au aceleași frecvențe de rotație: n 1inc = n 1rev = n unu . Deoarece proprietățile unui motor de inducție cu un câmp rotativ circular sunt discutate în detaliu în § 4.7 - 4.12, analiza proprietăților unui motor monofazat poate fi redusă la luarea în considerare a acțiunii combinate a fiecăruia dintre câmpurile rotative. Cu alte cuvinte, un motor monofazat poate fi reprezentat ca două motoare identice, ale căror rotoare sunt interconectate rigid (Fig. 4.60, b), cu sensul opus de rotație al câmpurilor magnetice și al momentelor pe care le creează. M la M arr. Câmpul, al cărui sens de rotație coincide cu sensul de rotație al rotorului, se numește direct; câmp de direcție inversă - invers sau invers.

Să presupunem că direcția de rotație a rotoarelor coincide cu direcția unuia dintre câmpurile de rotație, de exemplu, cu n etc. Apoi alunecarea rotorului în raport cu fluxul F etc

s pr \u003d (n 1pr - n 2) / n 1pr \u003d (n 1 - n 2) / n 1 \u003d 1 - n 2 / n 1..

Alunecarea rotorului în raport cu debitul Ф arr

s arr \u003d (n 1 arr + n 2) / n 1 arr \u003d (n 1 + n 2) / n 1 \u003d 1 + n 2 / n 1..

Din (4.100) și (4.101) rezultă că

s o6p \u003d 1 + p 2 / n 1 \u003d 2 - s pr..

Momente electromagnetice M la M arr, formate din câmpuri directe și inverse, sunt direcționate către părți opuse, și momentul rezultat al unui motor monofazat M tăierea este egală cu diferența de momente la aceeași turație a rotorului.

Pe fig. 4.61 arată dependența M = f(s) pentru un motor monofazat. Privind figură, putem trage următoarele concluzii:

a) un motor monofazat nu are un cuplu de pornire; se rotește în direcția în care este antrenat de o forță externă; b) viteza de rotație a unui motor monofazat la ralanti este mai mică decât cea a unui motor trifazat, datorită prezenței unui cuplu de frânare generat de câmpul invers;

c) performanța unui motor monofazat este mai slabă decât cea a unui motor trifazat; are alunecare crescută la sarcina nominală, eficiență mai mică, capacitate de suprasarcină mai mică, ceea ce se datorează și prezenței unui câmp invers;

d) puterea unui motor monofazat este de aproximativ 2/3 din puterea unui motor trifazat de aceeași dimensiune, deoarece într-un motor monofazat înfășurarea de lucru ocupă doar 2/3 din fantele statorului. Umpleți toate fantele statorului

întrucât în ​​acest caz coeficientul de înfășurare este mic, consumul de cupru crește de aproximativ 1,5 ori, în timp ce puterea crește doar cu 12%.

Dispozitive de pornire. Pentru a obține cuplul de pornire, motoare monofazate au o înfășurare de pornire deplasată cu 90 de grade electrice față de înfășurarea principală de lucru. Pentru perioada de pornire, înfășurarea de pornire este conectată la rețea prin elemente de defazare - capacitate sau rezistență activă. După terminarea accelerației motorului, înfășurarea de pornire este oprită, în timp ce motorul continuă să funcționeze ca unul monofazat. Deoarece înfășurarea de pornire funcționează doar pentru o perioadă scurtă de timp, este realizată dintr-un fir cu o secțiune transversală mai mică decât cea de lucru și plasat într-un număr mai mic de caneluri.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra procesului de pornire când se utilizează capacitatea C ca element de defazare (Fig. 4.62, a). Pe înfăşurarea de pornire P Voltaj
Ú 1p = Ú 1 - Ú C= Ú 1 +jÍ 1 P X C, adică este defazat în raport cu tensiunea rețelei U 1 aplicat înfăşurării de lucru R. În consecință, vectorii curenti în lucru eu 1p și lansator eu 1n înfășurări sunt deplasate în fază cu un anumit unghi. Prin alegerea capacității condensatorului de defazare într-un anumit mod, este posibil să se obțină un mod de funcționare la pornire care este aproape de simetric (Fig. 4.62, b), adică să se obțină un câmp rotativ circular. Pe fig. 4.62, sunt afișate dependențele M = f(s) pentru motorul cu bobina de pornire activată (curba 1) și oprită (curba 2). Motorul este pornit pe părți ab caracteristicile 1; la punct bînfășurarea de pornire este oprită, iar în viitor motorul funcționează parțial CO caracteristici 2.

Deoarece includerea celei de-a doua înfășurări îmbunătățește semnificativ caracteristicile mecanice ale motorului, în unele cazuri sunt utilizate motoare monofazate în care înfășurările A și B

inclus tot timpul (Fig. 4.63, a). Astfel de motoare sunt numite motoare cu condensator.

Ambele înfășurări ale motoarelor cu condensator ocupă, de regulă, același număr de sloturi și au aceeași putere. La pornirea unui motor cu condensator, pentru a crește cuplul de pornire, este indicat să existe o capacitate crescută C p + C p. După ce motorul este accelerat conform caracteristicii 2 (Fig. 4.63, b) și curentul scade, parțial a condensatorilor Cn este oprit astfel încât în ​​modul nominal (când curentul motorului devine mai mic, decât la pornire) să mărească capacitatea și să asigure funcționarea motorului în condiții apropiate de funcționare cu un câmp rotativ circular. În acest caz, motorul funcționează pe caracteristica 1.

motor condensator are un cos φ mare. Dezavantajele sale sunt masa și dimensiunile relativ mari ale condensatorului, precum și apariția unui curent nesinusoidal în timpul distorsiunii tensiunii de alimentare, care în unele cazuri duce la efecte nocive pe linia de comunicare.

În condiții de pornire ușoară (cuplu de sarcină mic în perioada de pornire), se folosesc motoare cu rezistență la pornire. R(Fig. 4.64, a). Disponibilitate rezistență activăîn circuitul înfășurării de pornire asigură un defazaj φ p mai mic între tensiunea și curentul din această înfășurare (Fig. 4.64, b) decât defazajul φ p în înfășurarea de lucru. În acest sens, curenții din înfășurările de lucru și de pornire sunt deplasați în fază cu un unghi φ p - φ p și formează un câmp rotativ asimetric (eliptic), datorită căruia apare cuplul de pornire. Motoarele cu rezistență la pornire sunt fiabile în funcționare și sunt produse în serie. Rezistența de pornire este încorporată în carcasa motorului și răcită cu același aer care răcește întregul motor.

Micromotoare monofazate cu poli ecranați. La aceste motoare, înfășurarea statorului conectată la rețea este de obicei concentrată și întărită pe poli pronunțați (Fig. 4.65, a), ale căror foi sunt ștanțate împreună cu statorul. În fiecare stâlp, unul dintre urechi este acoperit de o înfășurare auxiliară, constând din una sau mai multe spire scurtcircuitate, care ecranează de la 1/5 până la 1/2 din arcul polului. Rotorul motorului este de tip convențional cu colivie.

Fluxul magnetic al mașinii creat de înfășurarea statorului (fluxul polilor) poate fi reprezentat ca suma a două componente (Fig. 4.65, b) ty bobina; Ф n2 - flux care trece prin partea stâlpului, ecranat de o bobină scurtcircuitată.

Fluxurile Ф p1 și Ф p2 trec prin diferite părți ale piesei polare, adică sunt deplasate în spațiu cu un unghi β. În plus, acestea sunt defazate în raport cu MDS F n înfășurări statorice la diferite unghiuri - γ 1 și γ 2. Acest lucru se datorează faptului că fiecare pol al motorului descris poate fi considerat ca o primă aproximare ca un transformator, a cărui înfășurare primară este înfășurarea statorului, iar înfășurarea secundară este o bobină în scurtcircuit. Fluxul înfășurării statorului induce un EMF într-o bobină scurtcircuitată E la (Fig. 4.65, c), în urma căruia ia naștere un curent eu către și MDS F k, pliere cu MDS F n înfăşurări statorice. Componenta curentului reactiv eu pentru a reduce debitul Ф p2 și activ - îl schimbă în fază în raport cu MDS F n. Deoarece fluxul Ф p1 nu acoperă o tură scurtcircuitată, unghiul γ 1 are o valoare relativ mică (4-9 °) - aproximativ aceeași cu unghiul de defazare dintre fluxul transformatorului și MMF-ul primar. înfăşurând în modul miscare inactiv. Unghiul γ 2 este mult mai mare (aproximativ 45°), adică același ca într-un transformator cu o înfășurare secundară scurtcircuitată (de exemplu, într-un transformator de măsurare a curentului). Acest lucru se explică prin faptul că pierderile de putere, de care depinde unghiul γ 2, sunt determinate nu numai de pierderile de putere magnetică din oțel, ci și de pierderile electrice din bobina scurtcircuitată.

Orez. 4,65. Scheme structurale ale unui motor monofazat cu poli ecranați și a acestuia
diagrama vectoriala:
1 - stator; 2 - înfășurarea statorului; 3 - circuit scurt
bobina; 4 - rotor; 5 - stâlp

Fluxurile Ф p1 și Ф p2, deplasate în spațiu cu un unghi β și deplasate în fază în timp cu un unghi γ = γ 2 - γ l, formează un câmp magnetic rotativ eliptic (vezi cap. 3), care generează un cuplu care acționează pe motorul rotorului în direcția de la prima piesă polară, neacoperită de o bobină scurtcircuitată, la cel de-al doilea vârf (în conformitate cu alternanța maximelor de curgere „de fază”).

Pentru a crește cuplul de pornire al motorului luat în considerare, prin apropierea câmpului său de rotație de unul circular, se folosesc diverse metode: sunt instalate șunturi magnetice între piesele polare ale polilor adiacenți, care îmbunătățesc conexiunea magnetică dintre înfășurarea principală și scurtcircuitarea. bobina circuitată și îmbunătățirea formei camp magneticîn golul de aer; măriți spațiul de aer sub vârf, neacoperit de o bobină scurtcircuitată; utilizați două sau mai multe ture scurtcircuitate pe un vârf cu unghiuri diferite de acoperire. Există și motoare fără spire scurtcircuitate pe poli, dar cu un sistem magnetic asimetric: diferite configurații ale părților individuale ale stâlpului și diferite goluri de aer. Astfel de motoare au un cuplu de pornire mai mic decât motoarele cu poli ecranați, dar eficiența lor este mai mare, deoarece nu au pierderi de putere în ture scurtcircuitate.

Proiectele considerate ale motoarelor cu poli ecranați sunt ireversibile. Pentru a inversa în astfel de motoare, se folosesc bobine în locul spirelor scurtcircuitate. B1, B2, B3și LA 4(Fig. 4.65, în), fiecare dintre ele acoperă o jumătate de stâlp. Scurtcircuitarea unei perechi de bobine ÎN 1și LA 4 sau ÎN 2și LA 3, este posibil să se protejeze una sau cealaltă jumătate a polului și astfel să se schimbe direcția de rotație a câmpului magnetic și a rotorului.

Motorul cu poli ecranați prezintă o serie de dezavantaje semnificative: dimensiuni și greutate relativ mari; cos mic φ ≈ 0,4 ÷ 0,6; randament scăzut η = 0,25 ÷ 0,4 din cauza pierderilor mari în bobina scurtcircuitată; cuplu mic de pornire etc. Avantajele motorului sunt simplitatea designului și, ca urmare, fiabilitatea ridicată în funcționare. Datorită absenței dinților pe stator, zgomotul motorului este neglijabil, așa că este adesea folosit în dispozitivele de reproducere a muzicii și a vorbirii.

Motorul electric monofazat de 220V este un mecanism separat care este utilizat pe scară largă pentru instalare într-o varietate de dispozitive. Poate fi folosit în scopuri casnice și industriale. Motorul electric este alimentat de priză obișnuită, unde există neapărat o putere de cel puțin 220 de volți. În acest caz, este necesar să se acorde atenție frecvenței de 60 de herți.

În practică, s-a dovedit că un motor electric monofazat de 220 V se vinde împreună cu dispozitive care ajută la transformarea energiei câmpului electric, și, de asemenea, să acumuleze sarcina necesară cu ajutorul unui condensator. Modele moderne, care sunt produse folosind tehnologii inovatoare, motoarele electrice de 220V sunt echipate suplimentar cu echipamente pentru iluminarea locului de muncă al dispozitivului. Acest lucru se aplică părților interne și externe.

Este important să rețineți că capacitatea condensatorului trebuie să fie stocată în conformitate cu toate cerințele de bază. Cea mai bună opțiune este unde temperatura aerului rămâne aceeașiși nu este supus niciunei fluctuații. In camera regim de temperatură nu trebuie să scadă la o valoare negativă.

În timpul utilizării motorului, experții recomandă măsurarea valorii capacității condensatorului din când în când.

Motoarele cu inducție sunt utilizate pe scară largă astăzi pentru diferite procese industriale. Pentru diferite acționări, este utilizat acest model special de motor electric. Proiectări asincrone monofazate ajutați la conducerea mașinilor de prelucrat lemnul, pompelor, compresoarelor, dispozitivelor de ventilație industrială, transportoarelor, ascensoarelor și a multor alte echipamente.

Motorul electric este folosit și pentru a conduce mecanizări la scară mică. Acestea includ mașinile de tocat furaje și betonierele. Este necesar să cumpărați astfel de structuri numai de la furnizori de încredere. Inainte de a achizitiona, este indicat sa verificati certificatele de conformitate si garantia producatorului.

Furnizorii trebuie să ofere clienților lor întreținerea serviciului motor electricîn caz de rupere sau defecţiune. Aceasta este una dintre componentele principale care este finalizată în timpul asamblarii unității de pompă.

Seria existentă de motoare electrice

Astăzi întreprinderile industriale produce următoarea serie de motoare electrice monofazate 220V:

Toate motoarele subdivizată după proiectare, dupa modul de instalare, precum si gradul de protectie. Acest lucru vă permite să protejați structura de umiditate sau particule mecanice.

Caracteristicile motoarelor electrice din seria A

Motoarele electrice monofazate din seria A sunt modele asincrone unificate. Sunt închise de la influență externă cu un rotor cu colivie.

Structura motorie are următoarele grupe de execuție:

Costul unui motor electric monofazat 220V depinde de serie.

Care sunt tipurile de motoare?

Motoarele monofazate sunt proiectate pentru a completa acționările electrice pentru uz casnic și industrial. Astfel de structuri sunt fabricate în conformitate cu standardele de stat.

Vă recomandăm să citiți

Echipament electric

Gătirea caserolei de orez ca la grădiniță

Stabilizatoare și UPS

Supă de pui cu porumb conservat și brânză

Montare

Pui cu cartofi la cuptor - cele mai bune retete

Echipament electric

Curcan la cuptor calorii la 100

Antenă

Marco Polo - Descoperitorul Asiei

Antenă

Marco Polo - Descoperitorul Asiei