Motor electric asincron trifazat cu două perii. Motoare asincrone monofazate. Dispozitiv și principiu de funcționare

Ușurința de conversie a tensiunii AC a făcut-o cea mai utilizată în alimentarea cu energie electrică. În domeniul proiectării motoarelor electrice, a fost descoperit un alt avantaj al curentului alternativ: capacitatea de a crea o rotație câmp magnetic fără transformări suplimentare sau cu un număr minim al acestora.

Prin urmare, chiar și în ciuda anumitor pierderi din cauza rezistenței reactive (inductive) a înfășurărilor, ușurința creării motoarelor electrice cu curent alternativ a contribuit la victoria asupra alimentării cu curent continuu la începutul secolului al XX-lea.

Practic, motoarele electrice cu curent alternativ pot fi împărțite în două grupe:

Asincron

În ele, rotația rotorului diferă ca viteză de rotația câmpului magnetic, datorită căruia pot funcționa la o mare varietate de viteze. Acest tip de motor AC este cel mai comun în zilele noastre.

Sincron

Aceste motoare au o legătură rigidă între viteza rotorului și viteza de rotație a câmpului magnetic. Sunt mai greu de produs și mai puțin flexibile în utilizare (modificarea vitezei la o frecvență fixă ​​a rețelei de alimentare este posibilă doar prin modificarea numărului de poli statori). Ei găsesc aplicație doar la puteri mari de câteva sute de kilowați, unde sunt mai mulți față de a motoare electrice sincrone

Eficiența reduce semnificativ pierderile de căldură.

MOTOR ELECTRIC AC ASINCRON Cel mai comun tip de motor asincron este motorul electric. rotor cușcă veveriță

tip „cușcă de veveriță”, în care în canelurile înclinate ale rotorului sunt plasate un set de tije conductoare, legate la capete prin inele.

Istoria acestui tip de motor electric datează de mai bine de o sută de ani, când s-a observat că un obiect conductiv plasat în golul miezului unui electromagnet de curent alternativ tinde să iasă din el din cauza apariției unei feme induse. cu un vector opus în el. Astfel, un motor asincron cu rotor cu colivie nu are alte unități de contact mecanice în afară de rulmenții de susținere a rotorului, ceea ce asigură motoarelor de acest tip nu numai pret mic

, dar și cea mai mare durabilitate. Datorită acestui fapt, motoarele electrice de acest tip au devenit cele mai comune în industria modernă. anumite dezavantaje, care trebuie luate în considerare la proiectarea motoarelor electrice asincrone tip similar:

Curent mare de pornire– întrucât în ​​momentul în care motorul electric asincron fără perii este conectat la rețea, reactanța înfășurării statorului nu este încă afectată de câmpul magnetic creat de rotor, are loc o creștere puternică a curentului, de câteva ori mai mare decât consumul de curent nominal .

Această caracteristică a funcționării motoarelor de acest tip trebuie inclusă în toate sursele de alimentare proiectate pentru a evita suprasarcinile, în special la conectarea motoarelor electrice asincrone la generatoare mobile cu putere limitată.

Cuplu de pornire scăzut– motoarele electrice cu înfășurări în cușcă de veveriță au o dependență pronunțată a cuplului de rotații, deci pornirea lor sub sarcină este extrem de nedorită: timpul pentru a ajunge la modul nominal și curenti de pornire, înfășurarea statorului este supraîncărcată.

Acest lucru, de exemplu, se întâmplă când porniți pompe de puțuri adânci– în circuitele lor de alimentare este necesar să se țină cont de o rezervă de curent de cinci până la șapte ori.

Imposibilitatea pornirii directe în circuitele de curent monofazate- pentru ca rotorul să înceapă să se rotească, este necesară o împingere de pornire sau introducerea unor înfășurări suplimentare de fază, decalate în fază unul față de celălalt.

Pentru a începe motor electric asincron AC in retea monofazata fie se folosește o înfășurare de pornire comutată manual, care este oprită după rotirea rotorului, fie o a doua înfășurare conectată printr-un element de defazare (cel mai adesea un condensator cu capacitatea necesară).

Lipsa posibilității de a obține o viteză mare de rotație- deși rotația rotorului nu este sincronizată cu frecvența de rotație a câmpului magnetic al statorului, acesta nu îl poate avansa, prin urmare, într-o rețea de 50 Hz, viteza maximă pentru un motor electric asincron cu rotor în cușcă de veveriță nu mai este peste 3000 rpm.

Creșterea vitezei de rotație a unui motor asincron necesită utilizarea convertor de frecvență(invertor), ceea ce face ca un astfel de sistem să fie mai scump decât un motor cu perii. În plus, pe măsură ce frecvența crește, pierderile reactive cresc.

Dificultate în organizarea inversă- aceasta necesită oprirea completă a motorului și re-comutarea fazelor, în versiunea monofazată - o schimbare de fază în bobinajul de pornire sau a doua fază.

Cel mai convenabil este să utilizați un motor electric asincron într-o rețea industrială trifazată, deoarece crearea unui câmp magnetic rotativ este realizată de înfășurările de fază în sine, fără dispozitive suplimentare.

De fapt, un circuit format dintr-un generator trifazat și un motor electric poate fi considerat un exemplu de transmisie electrică: antrenarea generatorului creează în el un câmp magnetic rotativ, care este convertit în oscilații. curent electric, excitând la rândul său rotația câmpului magnetic în motorul electric.

În plus, cu sursa de alimentare trifazată motoarele electrice asincrone au cea mai mare eficiență, deoarece într-o rețea monofazată câmpul magnetic creat de stator poate fi descompus în esență în două antifazate, ceea ce crește pierderile inutile din cauza suprasaturarii. a miezului. Prin urmare, motoarele electrice monofazate puternice sunt de obicei realizate folosind un circuit comutator.

COLECTOR MOTOR ELECTRIC AC

La motoarele electrice de acest tip, câmpul magnetic al rotorului este creat de înfășurări de fază conectate la comutator. De fapt, un motor AC cu perie este diferit de un motor DC numai pentru că reactanța înfășurărilor este inclusă în calculul său.

În unele cazuri, sunt chiar create motoare cu comutator universal, în care înfășurarea statorului are o robinet de la o parte incompletă pentru includerea în rețeaua de curent alternativ și o sursă de curent continuu poate fi conectată pe toată lungimea înfășurării.

Avantajele acestui tip de motor sunt evidente:

Abilitatea de a opera la viteze mari vă permite să creați motoare electrice cu comutator cu o viteză de rotație de până la câteva zeci de mii de rotații pe minut, familiare tuturor de la burghiile electrice.

Nu este nevoie de dispozitive de pornire suplimentare spre deosebire de motoarele cu colivie.

Cuplu de pornire ridicat, care accelerează revenirea la modul de funcționare, inclusiv sub sarcină. Mai mult, cuplul motorului electric al comutatorului este invers proporțional cu turația și, pe măsură ce sarcina crește, permite evitarea scăderii vitezei de rotație.

Ușurință în controlul vitezei- deoarece depind de tensiunea de alimentare, pentru a regla viteza de rotatie in limitele cele mai largi este suficient sa ai cea mai simpla regulator triac Voltaj. Dacă regulatorul eșuează, motorul comutatorului poate fi conectat direct la rețea.

Mai puțină inerție a rotorului- poate fi făcut mult mai compact decât cu un circuit de scurtcircuit, datorită căruia motorul comutatorului însuși devine considerabil mai mic.

De asemenea, motorul comutatorului poate fi pur și simplu inversat, ceea ce este deosebit de important atunci când se creează diferite tipuri de unelte electrice și o serie de mașini-unelte.

Din aceste motive, motoarele cu comutator sunt răspândite în toți consumatorii monofazați unde este necesar un control flexibil al vitezei: în sculele electrice de mână, aspiratoarele, aparate de bucătărieși așa mai departe. Totuși, un număr caracteristici de proiectare determină specificul funcționării unui motor electric cu comutator:

Motoarele comutatoare necesită înlocuirea regulată a periilor, care se uzează în timp. De asemenea, comutatorul în sine se uzează, în timp ce un motor cu rotor în cușcă de veveriță, așa cum s-a scris deja mai sus, cu condiția ca rulmenții să fie înlocuiți rar, este practic etern.

Scântei inevitabile dintre comutator și perii (motivul apariției mirosului familiar de ozon în timpul funcționării unui motor electric cu comutator) nu numai că reduce și mai mult durata de viață, dar necesită și măsuri de siguranță sporite în timpul funcționării, din cauza probabilității aprinderea gazelor sau prafului inflamabil.

© 2012-2017 Toate drepturile rezervate.

Toate materialele prezentate pe acest site au doar scop informativ și nu pot fi folosite ca îndrumări sau documente de reglementare.

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 la priză obișnuită, unde trebuie să existe o putere de cel puțin 220 de volți. În acest caz, trebuie să acordați 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 ajuta la transformarea energiei câmp electric și acumulează, de asemenea, sarcina necesară folosind un condensator. Modele moderne, care sunt produse folosind tehnologii inovatoare, motoarele electrice de 220 V sunt echipate suplimentar cu echipamente pentru iluminarea locului de muncă al dispozitivului. Acest lucru se aplică părților interne și externe.

Este important de reținut că capacitatea condensatorului trebuie stocată în conformitate cu toate cerințele de bază. Cea mai bună opțiune- acesta este locul unde temperatura aerului rămâne neschimbatăși nu este supus niciunei fluctuații. În interior regim de temperatură nu trebuie să scadă la o valoare minus.

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. Acest model special de motor electric este utilizat pentru diferite unități. 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 echipamente de mecanizare la scară mică. Acestea includ tocătoarele de hrană și betonierele. Este necesar să achiziționați astfel de structuri numai de la furnizori de încredere. Inainte de achizitionare, este indicat sa verificati certificatele de conformitate si garantie de la producator.

Furnizorii trebuie să ofere clienților lor serviciu motor electric in cazul defectarii sau defectarii acestuia. 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 motor electric monofazat 220V:

Absolut toate motoarele împărțit după design, 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 standardizate. Sunt închise de la influență externă folosind un rotor cu colivie.

Structura motorului electric are următoarele grupe de performanță:

Costul unui motor electric monofazat de 220V depinde de serie.

Ce tipuri de motoare există?

Motoarele monofazate sunt proiectate pentru a echipa acționări electrice pentru uz casnic și industrial. Astfel de modele sunt fabricate în conformitate cu standardele de stat.

3-7. DISPOZITIV DE MOTOARE ELECTRICE MONOFAZATE ASINCRONE

În fig. Figura 3-16 prezintă proiectarea unui motor electric monofazat asincron de tip AOLB cu o rezistență de pornire încorporată. Statorul motorului electric este asamblat din foi ștanțate de oțel electric 15, presate și turnate într-o carcasă de aluminiu (carcasa statorului) cu pereți dubli 13. Între pereți se formează canale pentru răcirea cu aer a suprafeței statorului. Două capace 2 și 17, turnate din aliaj de aluminiu, sunt puse pe punctele de ascuțire a carcasei statorului.

Pe capacul frontal 17 este pus un capac ștanțat 18 cu găuri la capăt. Prin aceste orificii, atunci când rotorul se rotește, ventilatorul 19, montat pe capătul arborelui rotorului, preia aer. Ventilatorul este turnat din aliaj de aluminiu și fixat de arbore cu un șurub.

Foile statorului sunt ștanțate cu 24 de șanțuri în formă de pară. Dintre acestea, 16 sloturi sunt ocupate de firele înfășurării de lucru, iar 8 sloturi sunt ocupate de firele înfășurării de pornire. Capetele de ieșire ale înfășurărilor de lucru și de pornire sunt scoase la șuruburile de contact 4 situate în cutia de borne 11. Miezul rotorului este asamblat din foi 12 de oțel electric și presat pe suprafața ondulată a părții mijlocii a arborelui 1. În canelurile rotorului este turnată o înfășurare din aluminiu 14 cu inele de închidere și pale de ventilator. Scopul ventilatorului este de a arunca aer încălzit către pereții exteriori răciți ai carcasei.

Un comutator centrifugal pentru bobina de pornire este montat pe rotor. Este alcătuit din două pârghii 7 cu contragreutăți 9, așezate pe osiile 8, care sunt presate în patru pale de ventilator. Pârghiile sunt presate cu știfturile 6 pe manșonul de plastic 5, care se așează lejer pe arbore. Când rotorul accelerează, când frecvența lui de rotație se apropie de valoarea nominală, contragreutățile diverg sub influența forței centrifuge, rotind pârghiile în jurul axelor.

În acest caz, manșonul 5 se deplasează spre dreapta, comprimând arcul 10 și eliberează contactul cu arc 4, care închide circuitul de înfășurare de pornire. Când rotorul este staționar, acest contact este închis de capătul bucșei cu contactul staționar 3.

Contactele mobile și fixe sunt montate pe o placă izolatoare pe capacul din spate al motorului electric 2. Pe acesta este montat un releu termic care deconectează motorul electric de la rețea atunci când se supraîncălzi. Standul 16 cu patru știfturi este utilizat pentru montarea motorului electric.

Schema de conectare a motorului electric este prezentată în Fig. 3-17.

Tensiunea de alimentare este furnizată la bornele C 1 și C 2. De la aceste terminale, tensiunea este furnizată înfășurării de lucru prin contacte releu termic RT, constând dintr-o înfășurare, o bandă bimetală și contacte. Când motorul electric se încălzește peste limita admisă, placa se îndoaie și deschide contactele. La scurt-circuit Un curent mare va curge prin înfășurarea releului termic, placa se va încălzi rapid și va deschide contactele. În acest caz, înfășurările C de lucru și P de pornire vor fi scoase de sub tensiune, deoarece ambele sunt alimentate printr-un releu termic. Astfel, releul termic protejează motorul electric atât de suprasarcină, cât și de scurtcircuite.

Înfășurarea de pornire este alimentată de la bornele C 1 și C 2 prin jumperul C 2 - P 1, contactele comutatorului centrifugal VT, jumperul VT - RT, contactele releului termic RT. La pornirea motorului electric, când rotorul atinge 70-80% din turația nominală, contactele comutatorului centrifugal se vor deschide și înfășurarea de pornire va fi deconectată de la rețea. Când motorul electric este pornit, când viteza rotorului scade, contactele comutatorului centrifugal se vor închide din nou și înfășurarea de pornire va fi pregătită pentru următoarea pornire.

În fig. Figura 3-18 prezintă proiectarea unui motor electric asincron de tip ABE Aceste motoare sunt conectate la o rețea cu o înfășurare auxiliară pornită constant, în circuitul căreia este conectat în serie un condensator (Fig. 3-9). . Motoarele electrice de tip ABE nu au carcasa rigida si de aceea se numesc incorporate. Motoarele electrice sunt conectate la mecanismul de antrenare folosind o flanșă sau un suport.

Carcasa motorului electric este pachetul de miez al statorului 1, realizat din foi de oțel electric de 0,5 mm grosime. Pachetul este presat și umplut sub presiune aliaj de aluminiu. La capetele statorului există inele de presiune 5 și patru tije de aluminiu care le strâng. Fantele statorului conțin bobinele 6 ale înfășurărilor de lucru și auxiliare. scuturi de rulment 4 si 7. Capetele înfășurărilor 8 sunt scoase prin bucșa de cauciuc 9 din scutul rulmentului pentru a le conecta la rețea. Scuturile lagărelor sunt strânse cu patru știfturi.

Rotorul motorului electric este asamblat din foi de oțel electric și umplut cu aluminiu 2. Împreună cu înfășurarea rotorului, aripile ventilatorului sunt turnate pentru a răci motorul electric. Rotorul se rotește în doi rulmenți cu bile 3.

Motoarele electrice au denumiri de tip litere și numerice, de exemplu, motorul electric AVE 041-2 este descifrat după cum urmează: A - asincron, B - încorporat, E - monofazat,

4 este numărul de mărime, 1 este numărul de serie al lungimii miezului statorului și numărul 2 separat de o liniuță este numărul de poli.

3-8. MOTOARE ELECTRICE MONOFAZATE SINCRONE

În unele cazuri, sunt necesare motoare electrice, a căror viteză de rotație trebuie să fie strict constantă indiferent de sarcină. Ca atare, se folosesc motoare electrice sincrone, la care viteza rotorului este întotdeauna egală cu frecvența de rotație a câmpului magnetic și este determinată de (3-2). Există multe tipuri de motoare electrice sincrone, atât trifazate, cât și monofazate. Aici luăm în considerare doar cele mai simple două tipuri de motoare electrice sincrone monofazate: reluctanța și reluctanța condensatorului.

În fig. Figura 3-19 prezintă o diagramă de proiectare a celui mai simplu motor monofazat cu reluctanță, cunoscut în tehnologie ca roți La Cura. Statorul 1 și rotorul 2 sunt asamblate din foi ștanțate din oțel electric. O bobină alimentată de o rețea de curent alternativ monofazat este înfășurată pe stator, creând un câmp magnetic pulsatoriu. Motorul cu reluctanță și-a primit numele deoarece rotorul se rotește din cauza reacțiilor a două forțe de atracție magnetică.

Cu un câmp pulsatoriu, motorul electric nu are cuplu de pornire și trebuie rotit manual. Forțele magnetice care acționează asupra dinților rotorului tind întotdeauna să-l plaseze opus polilor statorului, deoarece în această poziție rezistența la fluxul magnetic va fi minimă. Cu toate acestea, rotorul, prin inerție, trece de această poziție în timpul în care câmpul pulsatoriu scade. Odată cu următoarea creștere a câmpului magnetic, forțele magnetice acționează asupra altui dinte al rotorului, iar rotația acestuia va continua. Pentru stabilitate, rotorul unui motor cu reacție trebuie să aibă o inerție mare.

Motoarele cu reacție funcționează stabil doar la o viteză mică de rotație de ordinul 100-200 rpm. Puterea lor nu depășește de obicei 10-15 W. Frecvența de rotație a rotorului este determinată de frecvența rețelei de alimentare f și de numărul de dinți ai rotorului Z. Deoarece în timpul unui semiciclu de modificare a fluxului magnetic, rotorul se rotește cu 1/Z tură, apoi în 1 minut, conținând 60 2 f semicicluri, se va întoarce cu 60 2 f/Z spire. La o frecvență a curentului alternativ de 50 Hz, viteza rotorului este:

Pentru a crește cuplul, numărul de dinți de pe stator este crescut. Cel mai mare efect se poate obține făcând tot atâtea dinți pe stator cât și pe rotor. În acest caz, atracțiile magnetice vor acționa simultan nu asupra unei perechi de dinți, ci asupra tuturor dinților rotorului, iar cuplul va crește semnificativ. În astfel de motoare electrice, înfășurarea statorului constă din bobine mici care sunt înfășurate în jurul jantei statorului în spațiile dintre dinți. Tipurile mai vechi de plăci electrice foloseau un motor electric cu 77 de dinți pe stator și rotor, care asigura o viteză de rotație a discului de 78 rpm. Rotorul a fost integrat cu discul pe care a fost plasat înregistrarea. Pentru a porni motorul electric, trebuia să împingi discul cu degetul.

Statorul unui motor cu reluctanță cu condensator sincron nu este diferit de statorul unui motor asincron cu condensator. Rotorul unui motor electric poate fi realizat din rotorul unui motor electric asincron prin frezarea canelurilor în el în funcție de numărul de poli (Fig. 3-20). În acest caz, tijele cuștii de veverițe sunt parțial tăiate. În producția din fabrică a unor astfel de motoare electrice cu foi de rotor ștanțate cu proeminențe ale stâlpilor, o parte din tijele cuștii de veveriță joacă rolul unei înfășurări de pornire. Rotorul începe să se rotească în același mod ca rotorul unui motor cu inducție, apoi este tras în sincronism cu câmpul magnetic și apoi se rotește la o frecvență sincronă.

Calitatea muncii motor condensator depinde foarte mult de modul de funcționare în care motorul electric are un câmp de rotație circular. Elipticitatea câmpului în modul sincron duce la creșterea zgomotului, vibrațiilor și perturbării uniformității rotației. Dacă apare un câmp rotativ circular în modul asincron, atunci motorul electric are un cuplu de pornire bun, dar momente mici de intrare și ieșire din sincronism. Când câmpul circular se deplasează către frecvențe mai mari, cuplul de pornire scade, iar momentele de intrare și ieșire din sincronism cresc. Cele mai grozave momente intrarea și ieșirea din sincronism se obțin în cazul în care câmpul rotativ circular are loc în regim sincron. În acest caz însă, cuplul de pornire este mult redus. Pentru a o crește, rezistența activă a înfășurării rotorului în scurtcircuit este de obicei ușor crescută.

Un dezavantaj al unor tipuri de motoare cu reluctanță a condensatorului este lipirea rotorului, ceea ce înseamnă că la pornire, rotorul nu se rotește, ci se oprește într-o anumită poziție.

De obicei, lipirea rotorului apare la motoarele electrice cu o relație nefericită între dimensiunile gropițelor și proeminențele stâlpilor. Cel mai mare cuplu reactiv cu o putere mică consumată de motorul electric se obține atunci când raportul dintre arcul polar b p și diviziunea polilor t este de aproximativ 0,5-0,6, iar adâncimea depresiunilor h este de 9-10 ori mai mare decât aerul. decalajul dintre proeminențele polilor și stator.

O proprietate pozitivă a motoarelor cu reluctanță condensatoare este factorul lor mare de putere, care este semnificativ mai mare decât cel al motoarelor electrice trifazate, ajungând uneori la 0,9-0,95. Acest lucru se explică prin faptul că inductanța unui motor condensator este compensată în mare măsură de capacitatea condensatorului.

Motoarele sincrone cu reluctanță sunt cele mai comune motoare sincrone datorită simplității designului, costului redus și lipsei contactelor glisante. Au găsit aplicație în circuitele de comunicații sincrone, în cinematograful sonor, în instalațiile de înregistrare a sunetului și de televiziune.

3-9. UTILIZAREA MOTOARELOR ELECTRICE TRIFAZATE DE INDUCȚIE CA MOTOARE MONOFAZATE

În practică, există cazuri când trebuie să conectați un motor electric trifazat la o rețea monofazată. Anterior, se credea că aceasta necesita rebobinarea statorului motorului electric. În prezent, au fost dezvoltate și testate în practică multe scheme pentru conectarea motoarelor electrice trifazate la o rețea monofazată fără modificări ale înfășurărilor statorului.

Condensatorii sunt utilizați ca elemente de pornire.

Bornele înfășurării statorului ale unui motor electric trifazat au următoarele denumiri: C1—începutul primei faze; C2—începutul fazei a doua; NV—începutul fazei a treia; C4 - sfârșitul primei faze; C5 - sfârșitul fazei a doua; C6 — sfârșitul fazei a treia. Aceste denumiri sunt ștanțate pe etichete metalice plasate pe conductorii de înfășurare.

Înfășurarea unui motor electric trifazat poate fi conectată într-o stea (Fig. 3-21, a) sau într-un triunghi (Fig. 3-21, b). Când se conectează într-o stea, începuturile sau sfârșitul tuturor celor trei faze sunt conectate la un punct, iar celelalte trei terminale sunt conectate la retea trifazata. Când se conectează într-un triunghi, sfârșitul primei faze este conectat la începutul celei de-a doua, sfârșitul celei de-a doua la începutul celei de-a treia și sfârșitul celei de-a treia la începutul primei. Din punctele de conectare se iau cabluri pentru a conecta motorul electric la o rețea trifazată.

Într-un sistem trifazat, se disting tensiunile și curenții de fază și liniare. Când sunt conectate într-o stea, între ei au loc următoarele relații:

când sunt conectate într-un triunghi

Majoritatea motoarelor electrice trifazate sunt produse pentru două tensiuni liniare, de exemplu 127/220 V sau 220/380 V. La tensiuni de rețea mai mici, înfășurarea este conectată într-un triunghi, iar la tensiuni mai mari, într-o stea. Pentru astfel de motoare electrice, toți cei șase conductori de ieșire ai înfășurării sunt scoși pe placă: cleme.

Cu toate acestea, există motoare electrice pentru o singură tensiune de rețea, în care înfășurarea este conectată într-o stea sau triunghi în interiorul motorului electric și doar trei conductori sunt conectați la placa de borne. Desigur, în acest caz ar fi posibil să dezasamblați motorul electric, să deconectați conexiunile interfazate și să faceți trei concluzii suplimentare. Cu toate acestea, nu trebuie să faceți acest lucru utilizând una dintre diagramele pentru conectarea unui motor electric la o rețea monofazată, care sunt prezentate mai jos.

În Fig. 3-22, a. Pentru a face acest lucru, două faze sunt conectate în serie și conectate la o rețea monofazată, iar a treia fază este conectată la ele în paralel, inclusiv un element de pornire 1 cu un comutator 2. O rezistență activă sau un condensator poate servi ca un element de pornire. În acest caz, înfășurarea de lucru va ocupa 2/3 din fantele statorului, iar înfășurarea de pornire va ocupa 1/3. Astfel, înfășurarea trifazată asigură raportul necesar de fante între înfășurările de lucru și cele de pornire. Cu această conexiune, unghiul dintre înfășurările de lucru și de pornire este de 90° el. (Fig. 3-22, b).

Când conectați două faze în serie, trebuie să vă asigurați că acestea sunt pornite în conformitate cu, și nu opuse, atunci când n. Cu. se scad fazele conectate. După cum se poate observa din diagrama din fig. 3-22, a, capetele fazei a doua și a treia C5 și C6 sunt conectate la un punct comun.

Un motor electric trifazat poate fi folosit și ca motor condensator conform diagramei din Fig. 3-23 cu un condensator de lucru 1 sau cu condensator de lucru 1 și condensatori de pornire 2. Cu această schemă de conectare, capacitatea condensatorului de lucru, μF, este determinată de formula:

unde I este curentul nominal al motorului electric, A; U - tensiunea de rețea, V.

Un motor electric trifazat cu trei terminale și o înfășurare a statorului conectată în stea este conectat la o rețea monofazată conform diagramei din Fig. 3-24. În acest caz, capacitatea condensatorului de lucru este determinată de formula

Tensiunea condensatorului U 1 = 1,3 U.

Un motor electric trifazat cu trei terminale și o înfășurare a statorului conectat într-un triunghi este conectat la o rețea monofazată conform diagramei din Fig. 3-25. Capacitatea condensatorului de lucru este determinată de formula

Tensiunea condensatorului U=1,15 V.

În toate cele trei cazuri capacitatea condensatoare de pornire poate fi determinată aproximativ din relație

Atunci când alegeți un circuit de conectare, trebuie să vă ghidați de tensiunea pentru care este proiectat motorul electric trifazat și de tensiunea rețelei monofazate. În acest caz, tensiunea de fază a trifazatei

Exemplu. Motor electric trifazat cu o putere de 250 W, tensiune 127/220 V cu curent nominal 2/1,15 A trebuie conectat la o rețea monofazată cu o tensiune de 220 V.

Când folosiți diagrama din fig. Capacitate condensator de lucru 3-24:

tensiunea la condensatorul U 1 = 1,3 220 = 286 V.

Porniți capacitatea condensatorului

Când se utilizează un motor electric trifazat ca unul monofazat, puterea acestuia este redusă la 50%, iar atunci când este utilizat ca motor cu condensator monofazat, este redusă la 70% din puterea nominală a unui electric trifazat. motor.

N.V. Vinogradov, Yu.N. Vinogradov
Cum să calculezi și să faci singur un motor electric
Moscova 1974

Domenii de aplicare. Motoarele asincrone de putere redusă (15 - 600 W) sunt utilizate în dispozitive automateși aparate electrocasnice pentru acționarea ventilatoarelor, pompelor și a altor echipamente care nu necesită controlul vitezei. Micromotoarele monofazate sunt utilizate de obicei în aparatele de uz casnic și dispozitivele automate, deoarece aceste aparate și dispozitive sunt de obicei alimentate de o rețea de curent alternativ monofazat.

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

(vezi capitolul 3) distribuția MMF și inducția în întrefier este aproape de sinusoidală. De când înfăşurarea trece AC,MDS pulsează în timp cu frecvența rețelei. Inducția într-un punct arbitrar al spațiului de aer

B x = În 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, prezentăm (4.99) sub formă

B x = 0,5V t sin (ωt - πх/τ) + 0,5V t sin (ωt + πх/τ),.

adică înlocuim fluxul pulsatoriu staționar cu o sumă de câmpuri circulare identice care se rotesc în direcții opuse și au aceleași frecvențe de rotație: n 1pr = n 1rev = n 1. Întrucât proprietățile unui motor asincron 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 conectate rigid între ele (Fig. 4.60, b), cu câmpurile magnetice și cuplurile create de acestea rotind în sens opus. M la M arr. Un câmp 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 ave Apoi alunecarea rotorului în raport cu fluxul F pr

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

Alunecarea rotorului în raport cu debitul F arr.

s arr = (n 1arr + n 2)/n 1arr = (n 1 + n 2)/n 1 = 1 + n 2 /n 1..

Din (4.100) și (4.101) rezultă că

s o6p = 1 + n 2 /n 1 = 2 - s pr..

Momente electromagnetice M la M imaginile formate din câmpurile directe şi inverse sunt îndreptate spre laturi opuse, și cuplul rezultat al unui motor monofazat M tăierea este egală cu diferența de cuplu la aceeași turație a rotorului.

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

a) un motor monofazat nu are 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 motor trifazat, datorită prezenței unui cuplu de frânare generat de câmpul invers;

c) caracteristicile de performanță ale unui motor monofazat sunt mai slabe decât cele ale unui motor trifazat; are alunecare crescută la sarcina nominală, eficiență mai mică, capacitate de suprasarcină mai mică, ceea ce se explică și prin prezența 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 cu aproximativ de 1,5 ori, în timp ce puterea crește doar cu 12%.

Dispozitive de pornire. Pentru a obține cuplul de pornire, motoarele monofazate au o înfășurare de pornire deplasată cu 90 de grade electric față de înfășurarea principală de funcționare. În timpul perioadei de pornire, înfășurarea de pornire este conectată la rețea prin elemente de defazare - capacitate sau rezistență activă. După ce motorul a terminat de accelerat, 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 este plasată într-un număr mai mic de caneluri.

Să luăm în considerare în detaliu procesul de pornire atunci 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 n X C, adică este defazat în raport cu tensiunea rețelei U 1 atașat la înfășurarea de lucru R. În consecință, vectorii curenti în lucru eu 1p și lansator euÎnfășurările 1p 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. În fig. 4.62, sunt afișate dependențele M = f(s) pentru motorul cu bobina de pornire pornită (curba 1) și oprită (curba 2). Motorul este pornit pe părți ab caracteristicile 1; la punct bînfășurarea de pornire este oprită, iar apoi motorul funcționează pe părți сО caracteristici 2.

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

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

Ambele înfășurări ale motoarelor cu condensator ocupă de obicei 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 accelerarea motorului conform caracteristicii 2 (Fig. 4.63, b) și reducerea curentului, o parte din. condensatoarele Cn sunt oprite astfel încât la modul nominal (când curentul motorului devine mai mic decât la pornire) să mărească capacitatea și să asigure funcționarea motorului în condiții apropiate de funcționare într-un câmp circular rotativ. În acest caz, motorul funcționează la caracteristica 1.

Motorul condensatorului are un cos φ ridicat. Dezavantajele sale sunt masa și dimensiunile relativ mari ale condensatorului, precum și apariția unui curent nesinusoidal atunci când tensiunea de alimentare este distorsionată, ceea ce 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 în lucru și pornirea înfăşurărilor se dovedesc a fi decalate 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 este răcită de același aer care răcește întregul motor.

Micromotoare monofazate cu poli ecranați. La aceste motoare, înfășurarea statorului conectată la rețea este de obicei concentrată și montată pe stâlpi salienti (Fig. 4.65, a), ale căror foi sunt ștanțate împreună cu statorul. La fiecare pol, unul dintre vârfuri este acoperit de o înfășurare auxiliară constând din una sau mai multe spire în scurtcircuit care protejează de la 1/5 la 1/2 din arcul de polar. 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) F p = F p1 + F p2, unde F p1 este fluxul care trece prin piesa. a stâlpului neacoperit de scurtcircuit cu această răsucire; F p2 este fluxul care trece prin partea de stâlp ecranată de o bobină scurtcircuitată.

Fluxurile Фп1 și Фп2 trec prin diferite părți ale piesei polare, adică sunt deplasate în spațiu cu un unghi β. În plus, acestea sunt defazate în raport cu MMF F n înfășurări statorice la diferite unghiuri - γ 1 și γ 2. Acest lucru se explică prin faptul că fiecare pol al motorului descris poate fi considerat, într-o primă aproximare, ca un transformator, a cărui înfășurare primară este înfășurarea statorului, iar înfășurarea secundară este o tură în scurtcircuit. Fluxul înfășurării statorului induce o fem în bobina scurtcircuitată E la (Fig. 4.65, c), în urma căruia ia naștere un curent eu k și MDS F k, pliere cu MDS F n înfăşurări statorice. Componenta curentului reactiv eu k reduce debitul Ф p2, iar cel activ îl deplasează în fază în raport cu MMF F p. Deoarece debitul Ф p1 nu acoperă tura 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 viteza de mers în gol. 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 tura scurtcircuitată.

Orez. 4,65. Scheme de proiectare ale unui motor monofazat cu poli ecranați și a acestuia
diagrama vectoriala:
1 - stator; 2 - înfășurarea statorului; 3 - scurtcircuitat
întoarce; 4 - rotor; 5 - stâlp

Fluxurile Фп1 și Фп2, 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 capitolul 3), care produce un cuplu care acționează asupra rotorului motorul în direcția de la prima piesă polară, neacoperită de tura scurtcircuitată, până la al doilea vârf (în conformitate cu alternanța fluxurilor maxime ale „fazelor”).

Pentru a crește cuplul de pornire al motorului în cauză prin apropierea câmpului său de rotație de unul circular, diverse moduri: șunturile magnetice sunt instalate între piesele polare ale polilor adiacenți, care întăresc conexiunea magnetică dintre înfășurarea principală și virajul în scurtcircuit și îmbunătățesc forma câmpului magnetic în spațiul de aer; măriți spațiul de aer sub vârf, care nu este acoperit de virajul scurtcircuitat; folosește două și Mai mult viraje scurtcircuitate pe un vârf cu unghiuri de acoperire diferite. 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 umbriți, dar eficiența lor este mai mare, deoarece nu au pierderi de putere în ture scurtcircuitate.

Proiectele considerate ale motoarelor cu poli umbriți sunt ireversibile. Pentru a implementa inversarea în astfel de motoare, în loc de spire scurtcircuitate, se folosesc bobine B1, B2, B3Şi B4(Fig. 4.65, V), fiecare dintre ele acoperă o jumătate de stâlp. Scurtificarea unei perechi de bobine B1Şi B4 sau B2Şi B3,puteți proteja una sau cealaltă jumătate a polului și astfel schimbați direcția de rotație a câmpului magnetic și a rotorului.

Un motor cu poli umbriți are o serie de dezavantaje semnificative: relativ mare dimensiunile de gabarit si masa; 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. Din cauza absenței dinților pe stator, zgomotul motorului este nesemnificativ, așa că este adesea folosit în dispozitivele de reproducere a muzicii și a vorbirii.