Однофазные двигатели переменного тока: Однофазные электродвигатели 220В | 0,12 — 2,2 кВт | Купить с доставкой

Содержание

Как у однофазного двигателя определить рабочую и пусковую обмотки

Как у однофазного двигателя определить рабочую и пусковую обмотки

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

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

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

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

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

По материалам: electrik.info.

Однофазный асинхронный двигатель. Назначение, устройство, принцип действия.

Однофазные асинхронные двигатели — машины небольшой мощности, которые по конструктивному исполнению напоминают аналогичные трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Назначение, устройство и принцип действия однофазных асинхронных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели отличаются от трехфазных двигателей устройством статора, где в пазах магнитопровода находится двухфазная обмотка, состоящая из основной, или рабочей, фазы с фазной зоной 120 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями С1 и С2, и вспомогательной, или пусковой, фазы с фазной зоной 60 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями В1 и В2 (рис. 1).

Магнитные оси этих фаз обмотки смещены относительно друг друга на угол 0 = 90 эл. град. Одна рабочая фаза, присоединенная к питающей сети переменного напряжения, не может вызвать вращения ротора, так как ток ее возбуждает переменное магнитное поле с неподвижной осью симметрии, характеризуемое гармонически изменяющейся во времени магнитной индукцией.

Схема включения однофазного асинхронного двигателя

Рис. 1

Это поле можно представить двумя составляющими — одинаковыми круговыми магнитными полями прямой и обратной последовательностей, вращающимися с магнитными индукциями, вращающимися в противоположные стороны с одной и той же скоростью. Однако при предварительном разгоне ротора в необходимом направлении он при включенной рабочей фазе продолжает вращаться в том же направлении.

По этой причине пуск однофазного двигателя начинают с разгона ротора путем нажатия пусковой кнопки, вызывающего возбуждение токов в обеих фазах обмотки статора, которые сдвинуты по фазе на величину, зависящую от параметров фазосдвигающего устройства Z, выполненного в виде резистора, индуктивной катушки или конденсатора, и элементов электрических цепей, в которые входят рабочая и пусковая фазы обмотки статора. Эти токи побуждают в машине вращающееся магнитное поле с магнитной индукцией в воздушном зазоре, которая периодически и монотонно изменяется в пределах максимального и минимального значений, а конец ее вектора описывает эллипс.

Это эллиптическое вращающееся магнитное поле находит в проводниках короткозамкнутой обмотки ротора ЭДС и токи, которые, взаимодействуя с этим полем, обеспечивают разгон ротора однофазного двигателя в направлении вращения поля, и он в течение нескольких секунд достигает почти номинальной скорости.

Отпускание пусковой кнопки переводит электродвигатель с двухфазного режима на однофазный, поддерживаемый в дальнейшем соответствующей составляющей переменного магнитного поля, которая при своем вращении несколько опережает вращающийся ротор из-за скольжения.

Своевременное отключение пусковой фазы обмотки статора однофазного асинхронного двигателя от питающей сети необходимо в связи с ее конструктивным исполнением, предусматривающим кратковременный режим работы — обычно до 3 с, что исключает длительное пребывание ее под нагрузкой в связи с недопустимым перегревом, сгоранием изоляции и выходом из строя.

Маркировка зажимов фаз обмотки статора однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Рис. 2: а, в — соединение для правого вращения ротора; б, г — соединение для левого вращения ротора

Повышение надежности эксплуатации однофазных асинхронных двигателей обеспечивают встраиванием в корпус машин центробежного выключателя с размыкающими контактами, присоединенными к зажимам с обозначениями ВЦ и В2, и теплового реле с аналогичными контактами, имеющими выводы с обозначениями РТ и С1 (рис. 2, в, г).

Центробежный выключатель автоматически отключает пусковую фазу обмотки статора, присоединенную к зажимам с обозначениями В1 и В2 при достижении ротором скорости, близкой к номинальной, а тепловое реле — обе фазы обмотки статора от питающей сети, когда нагрев их окажется выше допустимого.

Перемена направления вращения ротора достигается изменением направления тока в одной из фаз обмотки статора при пуске путем переключения пусковой кнопки и перестановки металлической пластины на зажимах электродвигателя (рис. 2, а, б) или только перестановкой двух аналогичных пластин (рис. 2, в, г).

Однофазный асинхронный двигатель: принцип работы

Особенности устройства и работы

Двигатель имеет простое устройство. Статор укомплектован двумя обмотками: первая обмотка — основная, т.е. рабочая, вторая обмотка — пусковая, которая работает только во время запуска мотора.

Если сравнивать с другими двигателями, у однофазного асинхронного мотора нет момента впуска. Если присмотреться, ротор внешне напоминает клетку для грызунов. Ток одной фазы создает магнитное поле, которое состоит из двух полей. При включении двигателя ротор остается без движения.

Расчет результирующего момента при неподвижном роторе находится в основе магнитных полей, которые образуют два вращающих момента.

Расчет:

Mn = М1 — М2

М — противоположные моменты;

n — частота вращения.

Асинхронный однофазный двигатель: принцип работы

При задействовании неподвижной части наступает вращающий момент. Поскольку он возникает только после запуска, мотор укомплектован отдельным пусковым устройством.

У однофазного асинхронного мотора есть немало отличий от, к примеру, трехфазных. Если говорить об основных, стоит отметить особенности статора. На пазах предусмотрена двухфазная обмотка: основная, т.е. рабочая, и пусковая.

Магнитные оси расположены друг к другу перпендикулярно. При работе основная фаза не вызывает вращение ротора, ось магнитного поля остается неподвижной.

Для расчета обмоток статора разработаны специальные программы.

Какие бывают типы однофазных двигателей

На сегодня существуют следующие типы однофазных асинхронных моторов: с конденсаторным и бифилярным механизмом. У каждого из механизмов свои особенности, достоинства и недостатки.

Бифилярный пуск

Бифилярная обмотка в постоянном режиме не используется, поскольку при таком использовании падает значение КПД. С увеличением оборотов, она обрывается. Обмотка пуска включается на пару секунд, расчет работы по 3 сек до 30 раз в час. Если будет превышен запуск, витки перегреются.

Конденсаторный пуск

Фаза расщепленная, цепь вспомогательной обмотки начинает работать при запуске. Для того, чтобы был достигнут пусковой момент, необходимо создать круговое магнитное поле. Для наилучшего пускового момента используется конденсатор. Моторы с включенными конденсаторами в цепи называются конденсаторными и работают на основе вращения поля магнитов. У конденсаторного мотора предусмотрено две катушки, которые находятся под постоянным напряжением.

Основные принципы работы

В основе принципа работы находится короткозамкнутый ротор. Магнитное поле имеет вид двух кругов с противоположными последовательностями, они двигаются в разные стороны с одинаковой скоростью. Достаточно разогнать ротор в нужную сторону, чтобы он продолжил движение в ту же сторону.

Именно поэтому для запуска однофазного асинхронного двигателя используют кнопку пуска. С ее нажимом статор начинает работу. Токи заставляют вращаться магнитное поле, в воздушном зазоре появляется магнитная индукция. Всего спустя несколько секунд разгон ротора равняется номинальной скорости.

Если кнопку пуска отпустить, электродвигатель переходит с режима двух фаз на одну фазу. Однофазный режим поддерживается за счет переменного поля магнитов, которое из-за скольжения вращается быстрее ротора.

Схема центробежного выключателя

Для эффективной работы однофазного асинхронного двигателя принято встраивать центробежный выключатель, а также реле с замыкающими контактами. Выключатель прерывает пуск статорной обмотки при достижении номинальной скорости ротора. Тепловое реле отключает двухфазную обмотку при перегреве. Это оптимальная комплектация мотора, которая обеспечит безопасную и надежную работу оборудования на долгие годы.

Изменение направления роторного вращения происходит при перемене направления тока в любой из фаз обмотки при запуске. Для этого достаточно нажать пусковую кнопку и переустановить одну или две металлические пластины. Для образования фазового сдвига необходимо добавить в цепь конденсатор или дроссель, резистор.

При запуске двигателя работает две фазы, потом — только одна. Как видите, асинхронный однофазный двигатель принцип работы имеет достаточно простой и понятный. В отличие от других моторов, с ним просто и легко работать.

В чем достоинства однофазного асинхронного двигателя:

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

В чем недостатки однофазного асинхронного двигателя:

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

Коллекторные однофазные двигатели переменного тока

 

Принцип работы и описание конструкции. Достоинства, недостатки и сферы применения

Хорошо известные многим асинхронные двигатели переменного тока не лишены недостатков, таких как невысокая перегрузочная способность, сложность и небольшой диапазон регулирования, невысокий пусковой момент. Все эти проблемы давно и достаточно успешно решаются применительно к общепромышленному асинхронному электроприводу.

Тем не менее, в некоторых электроприводах используются двигатели, получающие питание от сети переменного тока, но предоставляющие полный набор преимуществ, характерных для электрических машин постоянного тока. Речь идет о коллекторных однофазных электродвигателях переменного тока.

Дело в том, что любой электродвигатель постоянного тока теоретически может работать от сети переменного напряжения. Ведь направление его электромагнитного момента в любой момент времени зависит от текущего направления электрических токов в якорной обмотке и в обмотке возбуждения.

Если обе обмотки подключить в одну сеть переменного тока с частотой 50 герц, то ток в них будет менять свое направление одновременно. Поэтому крутящий момент не будет менять своего направления – двигатель будет набирать обороты, в том числе под нагрузкой.

На практике же все бывает немного сложнее. При независимом или параллельном включении обмотки возбуждения неизбежно возникает сдвиг фаз между напряжением сети и током возбуждения. Тогда электромагнитный момент будет попеременно менять свое направление, и нормальная работа привода будет невозможна.

Поэтому, коллекторные двигатели, предназначенные для включения в сеть переменного тока, имеют обмотку возбуждения, включенную последовательно с якорной обмоткой. В этом случае ток обмоток общий, и его направление может измениться только в обеих обмотках.

Это обеспечивает электромагнитный момент постоянного направления. Обычно, обмотка возбуждения делится на две части, одна из которых включается до якоря, а другая – после (относительно фазного провода). Для устранения влияния реакции якоря часто включаются дополнительные, компенсационные обмотки.

Для включения в сеть переменного напряжения традиционный для двигателей постоянного тока цельный, сварной магнитопровод статора не подходит – слишком большой величины будут достигать токи Фуко и связанные с ними потери на перемагничивание. Поэтому, магнитопроводы коллекторных двигателей переменного тока выполняются шихтованными из отдельных пластин.

Механическая и электромеханическая характеристики коллекторных двигателей переменного тока схожи с характеристиками электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения. Но в целом характеристики получаются хуже: из-за сдвига фаз на переменном токе коллекторный электродвигатель потребляет больший ток. Увеличение происходит за счет возникновения реактивной составляющей, и оно же становится причиной снижения КПД.

Их коммутация осложнена из-за наличия коллекторно-щеточного аппарата. Поэтому, мощность однофазных коллекторных машин ограничена несколькими киловаттами. Большая мощность нецелесообразна из-за больших потерь и повышенного износа щеток и коллекторных пластин.

Непрерывная коммутация щеток на коллекторе двигателей переменного тока способна генерировать достаточно мощные электромагнитные радиопомехи. Это легко замечают люди, имеющие опыт одновременного бритья электробритвой на 220 вольт и прослушивания радиоприемника. Чтобы минимизировать эти помехи, параллельно якорю двигателя устанавливаются фильтры, содержащие конденсатор.

Нормативная наработка на отказ коллекторных двигателей переменного тока составляет несколько тысяч часов. Это, конечно, немного в сравнении с обычными «асинхронниками». Однако, у них есть и свои преимущества.

Так, скорость вращения можно регулировать в очень широких пределах, причем разными способами: понижением напряжения или введением дополнительных сопротивлений в цепь питания. А вот изменение частоты питающего напряжения на скорость коллекторного электромотора не влияет.

Предельные и номинальные частоты вращения коллекторных двигателей могут достигать десяти тысяч оборотов в минуту, что недостижимо для асинхронных. Кроме того, они имеют очень хороший пусковой момент, способны выдерживать серьезные перегрузки и даже воздействие режима короткого замыкания в течение нескольких секунд без ущерба для своей конструкции.

Коллекторные однофазные двигатели отличаются высокой удельной мощностью: они компактны и приемисты. Благодаря своей, не особенно сложной конструкции, эти машины приобрели довольно широкую популярность среди производителей бытовой техники и ручного электроинструмента.

Так, подавляющее большинство пылесосов, стиральных машин, кухонных комбайнов, углошлифовальных машин, дрелей оснащены именно коллекторными однофазными электродвигателями, способными включаться в сеть как переменного, так и постоянного тока.

Для подключения в сеть постоянного тока в них используется вся обмотка возбуждения, а для включения в переменную сеть – часть ее. Тогда необходимость в компенсационных обмотках отпадает, а двигатель может считаться универсальным.

Однофазный электродвигатель: принцип работы, особенности, преимущества и недостатки

 

Теоретические основы работы асинхронных электродвигателей были опубликованы в далеком 1888 году. Это событие стало началом эры массового внедрения агрегатов в промышленность. Однофазный электродвигатель переменного тока только отчасти может так назваться, поскольку фаз все же две, но из-за того, что рабочей является только одна обмотка, он именуется однофазным. Разберемся, каков его принцип работы и преимущества.

 

Особенности однофазных электродвигателей

 

Для работы однофазных асинхронных электродвигателей требуется лишь одна фаза питания. Они используются как в быту, так и промышленности.

Однофазный двигатель состоит из следующих основных компонентов:

  • ротора, являющегося вращающийся частью;
  • статора — неподвижной части.

Обмотка статора состоит из двух частей: основной и вспомогательной обмотки. Вспомогательная расположена перпендикулярно основной, к ней подключен конденсатор.

 

Принцип действия однофазного двигателя

 

Основная и вспомогательная обмотка имеют всего по одному контуру. Переменный ток, проходящий через основную обмотку, будет создавать переменное магнитное поле.

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя прост — ротор, имеющий начальное вращение, помещается внутрь этого магнитного поля и продолжает вращаться в том же направлении. Причина данного физического явления в том, что переменное магнитное поле эквивалентно сумме двух противоположно вращающихся магнитных полей. Этот принцип работы называется теорией двойного вращающегося поля.

Магнитное поле является переменным, поэтому электромагнитная индукция вызывает электрический ток в стержнях ротора. Это создает силу в соответствии с законом Лоренца и ротор начинает вращаться. Но в конструкции однофазного асинхронного электродвигателя два вращающихся магнитных поля и производимые ими вращающие моменты будут равны и противоположны.

Суммарным эффектом будет нулевой вращающий момент на роторе, поэтому ротор не запустится, а просто будет издавать гул. Рассмотрение принципа работы было без неполным без описания обмотки и конденсатора, именно они придают ротору первоначальное вращение.

Обмотка также производит два противоположно вращающихся магнитных поля, одно из них подавляет магнитное поле основной обмотки, а другое его усиливает в результате образуется одно поле, вращающееся с определенной скоростью. Такое поле придает пусковой момент ротору, то есть производит самостоятельный запуск электродвигателя переменного тока. После того как ротор достигнет определенной скорости, даже если вспомогательный контур будет отключен, он продолжит вращаться.

 

Преимущества и недостатки однофазного асинхронного двигателя

 

Все преимущества асинхронного электродвигателя переменного тока следуют из его конструкции и принципа работы. 

Если сравнивать данный вид двигателя с остальными активно используемыми в промышленности и быту агрегатами, становится понятно, что его конструкция максимально проста. Это положительно сказывается не только на обслуживании, но и на изначальной стоимости узла. Асинхронному электродвигателю принадлежит пальма первенства в сочетании цены и производительности, особенно, если речь идет о бытовой эксплуатации.

Профилактические работы при обслуживании однофазного двигателя переменного тока сводятся к очистке от пыли и подтяжке контактов подключения. При условии корректной, бережной транспортировки, правильной установки, эксплуатации с учетом нагрузок и мощности агрегата, первую замену системы подшипников можно производить только спустя 15-20 лет.

Из принципа работы агрегата вытекают и его недостатки, которые в некоторых случаях выступают ограничителями в использовании двигателя для тех или иных задач. 

Частота сети и количество полюсов обмотки определяют скорость вращения двигателя. Это будет ограничением, если рабочий процесс требует изменения скорости. Решить проблему в некоторой степени можно использованием многоскоростных асинхронных двигателей, принцип работы которых дает возможность переключать обмотки.

Асинхронные электродвигатели переменного тока практически не используются во влажных и сырых помещениях. Из-за особенностей конструкции они не выпускаются на напряжение менее 220 В. Единственное решение, нивелирующее данный недостаток — установка пневматических и гидравлических приводов.

Часто перегрев двигателя переменного тока происходит даже при минимальном отклонении напряжения питания. Понижение значения неизбежно ведет к снижению частоты вращения.

Наш интернет-магазин в своем каталоге собрал различные модели, у нас можно выгодно купить однофазные электродвигатели в Украине от производителя, в том числе представлены популярные агрегаты АИ1Е 1500 об/мин и АИ1Е 80 C2У2Л 3000 об/мин.

NORD — Электродвигатели NORD DRIVEYSTEMS

Электродвигатели

Большая мощность, маленький расход

NORD поставляет широкий спектр электродвигателей, которые отвечают всем принятым мировым требованиям и стандартам эффективности. Наши двигатели находят применение в многочисленных приложениях, потому что они не только мощные и прочные, но и комбинируются со всеми редукторами NORD.

Будь то в мешалках, конвейерных системах, внутрипроизводственной логистике или пищевой промышленности, электродвигатели NORD можно найти везде, где требуется высокая мощность. Они работают надежно и с очень высоким КПД (до 95 процентов) на протяжении многих лет. Это позволяет нашим клиентам экономить на эксплуатационных расходах и одновременно сохраняет окружающую среду.

Доводы в пользу покупки электродвигателей NORD:

  • Максимальная эффективность
    Наши электродвигатели соответствуют требованиям действующего стандарта IEC 60034-30-1: 2014 и EUP 640/2009, а экономичные синхронные двигатели – даже самому высокому классу эффективности IE4.
  • Лучшее качество
    Мы производим все двигатели на собственном производстве в соответствии со строгими стандартами.
  • Высокая эксплуатационная готовность
    Благодаря нашему собственному производству мы можем доставить все наши электродвигатели за короткое время по всему миру.
  • Высокая гибкость
    Благодаря одинаковым размерам двигателей вы можете легко переходить с одного класса энергоэффективности на следующий, без необходимости проведения механической регулировки.

Экономичные и сильные: наши электродвигатели

Электрические приводы в промышленных применениях расходуют до 70 процентов от общей потребляемой энергии. Для многих компаний здесь открывается большой потенциал для оптимизации.

Поэтому мы в NORD разработали серию мощных энергосберегающих двигателей. Эти одиночные двигатели характеризуются очень высоким КПД и иногда значительно эффективнее, чем это требует актуальное постановление ЕС.

Энергоэффективные электродвигатели NORD подходят практически для любого применения. Самая экономичная серия IE4 выпускается в трех типоразмерах с мощностью от 1,1 до 5,5 кВт.

Вы хотите значительно сократить свои затраты на энергию? Тогда получите информацию о наших энергоэффективных синхронных двигателях IE4 прямо сейчас!

Нажмите здесь

Электродвигатели для особых областей применения

В некоторых областях применения стандартные двигатели не могут быть использованы, например, потому что условия окружающей среды слишком суровы, транспортируемые грузы слишком тяжелые или существует опасность взрыва.

Для таких случаев в нашем ассортименте есть специальные двигатели в диапазоне мощности от 0,12 до 30 кВт: взрывозащищенные версии доступны в вариантах для использования в пылевой атмосфере и в газовой атмосфере. Наши двигатели сертифицированы в соответствии с требованиями ATEX, IECEx и HazLoc. Посмотрите, как ведут себя наши одиночные двигатели в сложнейших условиях на сталелитейном заводе!

Посмотреть видео

Однофазный электродвигатель 220в-принцип работы, устройство

Однофазная энергетическая система широко применяется по сравнению с трёхфазной для домашнего пользования, коммерческих целей и, в какой-то степени, для индустриальных задач. Однофазная система более экономична, энергетические же потребности в большинстве домов, офисов, магазинов весьма невелики. По этой причине однофазная система является очень подходящей в данном случае.

 

Однофазные электродвигатели просты по своей конструкции. Они недороги, прочны, их легко обслуживать и ремонтировать. Благодаря всем этим достоинствам, однофазный мотор нашёл применение в вентиляторах, пылесосах и т.д.

Данные моторы классифицируют так:

1. Однофазные индукционные двигатели или асинхронные двигатели.

2. Однофазные синхронные двигатели.

3. Коллекторные двигатели.

Устройство электродвигателя.

Как и любой электродвигатель, асинхронный мотор также имеет две главные составляющие. Этими компонентами являются ротор и статор.

Статор

Как можно догадаться из его названия, статор является стационарной частью индукционного мотора. На статор этого двигателя подаётся однофазный переменный ток.

Ротор

Ротор является вращающейся частью индукционного мотора. Ротор соединен с механической нагрузкой за счёт вала. Ротор в однофазном индукционном двигателе относится к типу роторов, который называют клетка для белки.

Конструкция данного электродвигателя почти такая же, как “клетка для белки” трёхфазного двигателя, за исключением того, что в асинхронном двигателе у статора две обмотки, по сравнению с одиночной обмоткой статора у трёхфазного индукционного мотора.

Про статор однофазного индукционного двигателя

Статор этого двигателя имеет многослойную штамповку для уменьшения потерь вихревого тока на его периферии. Слоты, предусмотренные на штамповке, предназначены для удерживания статора или основной обмотки. Для того чтобы уменьшить гистерезисные потери, штамповка сделана из кремнистой стали. Когда на обмотку статора подаётся однофазный переменный ток, образуется магнитное поле и двигатель вращается на скорости, которая несколько меньше синхронной скорости Ns, которая получается за счёт:

Где,
f = частота подающегося напряжения,
P = нормально разомкнутые полюсы мотора.

Конструкция статора асинхронного мотора похожа на конструкцию трёхфазного индукционного двигателя за исключением двух отличий в области обмотки в однофазном индукционном моторе.
1. Во-первых, однофазные индукционные моторы в большинстве своём выпускаются с катушками, имеющими не перекрещивающиеся  лобовые соединения. Количество оборотов на катушку может быть легко отрегулировано при помощи катушек с не перекрещивающимися лобовыми соединениями. Распределение магнитодвижущей силы почти синусоидально.

2. За исключением двигателя с экранированным полюсом, асинхронный мотор имеет две обмотки на статоре, а именно основную и вспомогательную. Данные обмотки размещены квадратурно по отношению друг к другу.

О роторе однофазного электродвигателя.

Устройство данной составляющей этого двигателя похоже на “клетку для белки” трёхфазного индукционного мотора. Ротор имеет форму цилиндра. У данной составляющей двигателя есть слоты по всей периферии. Слоты не параллельны по отношению друг к другу, но немного скошены, так как скашивание препятствует магнитной блокировке зубов статора и ротора и делает работу индукционного мотора более гладкой и тихой.

Ротор в форме клетки для белки состоит из стержней. Эти стержни сделаны из одного из трёх металлов. Они могут быть алюминиевыми, могут быть медными, могут латунными. Данные стержни называют проводниками ротора, и они располагаются в слотах на периферии данной составляющей двигателя. Проводники перманентно замкнуты за счёт медных или алюминиевых колец, которые называют замыкающими кольцами. Для того чтобы обеспечивать механическую силу, эти проводники связаны с замыкающим кольцом, и следовательно, они формируют абсолютно замкнутую схему, напоминающую клетку. Поэтому эти двигатели и стали называть индукционными моторами-клетками для белки.

Так как стержни перманентно замкнуты при помощи замыкающих колец, электрическое сопротивление данной части мотора очень невелико, и нет возможности добавить внешнее сопротивление, поскольку стержни, как уже говорилось, перманентно замкнуты. Отсутствие контактного кольца и щёток делает устройство однофазного индукционного мотора очень простым и надёжным.

Принцип работы двигателя

ВНИМАНИЕ: Известно, что для действия любого мотора, который действует за счёт электроэнергии, будь-то мотор, использующий переменный ток или постоянный, нужно два магнитных потока. Взаимодействие между этими вот потоками обеспечивает требуемый крутящий момент, который является желаемым параметром для любого вращающегося мотора.

Когда на обмотку статора мотора приходит однофазный переменный ток, переменный ток начинает проходить через статор или основную обмотку. Этот переменный ток порождает переменный магнитный поток, который называют основным магнитным потоком.

Данный поток также соединен с проводниками ротора и следовательно, отрезает эти проводники. Согласно закону, установленному Фарадеем, об электромагнитной индукции, в роторе возникает электродвижущая сила. Поскольку схема ротора замкнута, электрический ток начинает поступать в ротор.

Этот ток зовётся электрическим током ротора. Данный ток производит собственный магнитный поток, который называют магнитным потоком ротора. Поскольку этот поток начинает производиться согласно принципу индукции, мотор, работающий на этом принципе, называется индукционным мотором. Теперь имеются два магнитных потока, один из них является основным, а другой называют магнитным потоком ротора. Эти два магнитных потока производят желаемый крутящий момент, который требуется мотору для вращения.

Почему данный мотор не является самозапускающимся?

Согласно теории, гласящей о двойном вращающемся поле, любое изменяющееся значение может быть поделено на 2 компонента. Каждый имеет магнитуду, равную половине максимальной магнитуды переменного значения. Оба данных компонента крутятся в противоположном направлении по отношению друг к другу. Например, магнитный поток, φ может быть разделён на 2 составляющие:

Каждый из этих компонентов вращается в противоположном направлении. Если один φm / 2 вращается по часовой стрелке, то другой φm / 2 вращается против. Когда однофазный переменный ток идёт на обмотку статора данного двигателя, он производит собственный магнитный поток магнитуды, φm.

В соответствии с теорией о двойном поле, которое вращается, этот переменный магнитный поток, φm разделён на 2 компонента магнитуды φm / 2. Каждый будет вращаться в противоположном направлении, с синхронной скоростью, Ns. Назовём эти 2 компонента магнитного потока как передний компонент потока, φf и задний компонент потока, φb.

Результат двух компонентов в любой момент даёт значение мгновенного магнитного потока статора в данный конкретный момент.

Теперь при старте, и передняя, и задняя составляющие магнитного потока точно являются противоположными. Также оба компонента магнитного потока равны по магнитуде. Поэтому они аннулируют друг друга, и поэтому получающийся крутящий момент у ротора на старте равен нулю. Поэтому такие вот двигатели не являются самозапускающимися.

Методы, которыми можно сделать данный электродвигатель самостартующим

Эти моторы не запускаются сами, потому что создаваемый магнитный поток статора является изменяющимся по характеру и при запуске 2 компонента этого потока аннулируют друг друга, и поэтому не появляется крутящего момента.

Решить эту проблему можно, если сделать магнитный поток статора потоком вращающегося типа, а не переменного типа, который вращается лишь в одну сторону. Тогда мотор станет самозапускающимся. Теперь, для того чтобы произвести это вращающееся магнитное поле, понадобится два переменных магнитных потока, имеющие угол фазы с некоторой разницей между ними.

Когда эти два потока взаимодействуют, они производят результирующий магнитный поток. Этот поток вращается по своей сути и вращается в пространстве только в одном направлении. Когда двигатель начнёт вращаться, дополнительный магнитный поток может быть удалён.

Мотор будет продолжать вращаться под воздействием только основного магнитного потока. В зависимости от методов превращения асинхронного электродвигателя в самозапускающийся мотор, существует в основном 4 типа однофазных индукционных моторов, а именно:

1. Индукционный электродвигатель с проскальзывающей фазой.

2. Ёмкостной электродвигатель со стартовым индуктором.

3. Емкостной индукционный   электродвигатель со стартовым конденсатором.

4. Индукционный   электродвигатель со экранированным полюсом.

5. Перманентный емкостной электродвигатель с проскальзыванием или ёмкостной мотор с одним значением.

Сравнение однофазных и трёхфазных индукционных электродвигателей

1. Однофазные электродвигатели надёжны, просты в устройстве, экономичны для маленькой мощности, если сравнивать с трёхфазными.

2. Электрический фактор мощности однофазных электродвигателей низок, если сравнить с трёхфазными.

3. Несмотря на одинаковые размеры, однофазные  электродвигатели производят около 50% на выходе, тогда как трёхфазные – меньше.

4. Стартовый крутящий момент также низок для асинхронных моторов / однофазных индукционных моторов.

5. Эффективность однофазных электродвигателей меньше, чем у трёхфазных.

Однофазные индукционные электродвигатели просты, надёжны и дёшевы для маленьких мощностей. Они в целом доступны для мощности в 1 киловатт.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

 

Похожее

Однофазные промышленные двигатели

— как они работают?

Где бы мы были без электродвигателя?

Эти машины дали нам все, от освещения до охлаждения и даже сверхбыстрых электромобилей, все за счет преобразования электроэнергии в механическое движение. Существует много типов электродвигателей, но электродвигатели переменного тока остаются обычным явлением в промышленности благодаря своей элегантности и проверенным характеристикам. Эти двигатели используют переменный ток и физику электромагнетизма для генерации вращательной мощности и бывают разных типов в зависимости от области применения.В этой статье будут рассмотрены однофазные промышленные двигатели, опора современного мира, обеспечивающая энергией многие полезные инструменты. Этот двигатель, его принципы работы и его характеристики будут обсуждены, чтобы помочь разработчикам понять преимущества однофазных двигателей, а также когда их использовать.

Что такое однофазные двигатели?

Однофазные двигатели — это двигатель переменного тока, в котором используются электромагнитные принципы для создания полезной энергии вращения. Они работают почти так же, как и двигатели с короткозамкнутым ротором, с фазным ротором и другие многофазные двигатели, за исключением того, что они несколько упрощены (дополнительную информацию об этих двигателях можно найти в наших статьях о короткозамкнутых двигателях, роторах с фазным ротором и асинхронных двигателях).«Однофазный» относится только к входной мощности, поэтому существует много типов двигателей, которые используют однофазные входы. Обычно они используются в асинхронных двигателях, но также могут быть синхронными. Однофазные двигатели содержат как статоры, так и роторы, как и большинство электродвигателей, но они используют только одну обмотку в своем статоре, которая пропускает только один переменный ток, а их роторы, как правило, более простые, чем у других конструкций. Для них также требуется стартер, поскольку использование только одной фазы входной мощности обеспечивает нулевой пусковой момент в состоянии покоя.

Как работают однофазные двигатели?

В однофазных двигателях используются как статоры, так и роторы, как и в других двигателях переменного тока, хотя они работают по-другому. В трехфазных двигателях 120-градусное разделение фаз между тремя токами переменного тока, протекающими через обмотки статора, создает вращающееся магнитное поле; однако магнитное поле, создаваемое только одной фазой, «пульсирует» между двумя полюсами двигателя, поскольку существует только один переменный ток, создающий два возможных состояния магнитного поля (переменный ток имеет два синусоидальных пика, где магнитные поля будут равными, но противоположными по ориентации, или «вверх-вниз»).Это приближается к вращающемуся полю, но не полностью. Эти двигатели должны получить начальный толчок или почувствовать силу, «не совпадающую по фазе» с фазой статора, чтобы произошло начальное движение ротора. Стационарный ротор не будет ощущать никаких эффектов от этого пульсирующего магнитного поля «вверх-вниз», если он еще не движется, поскольку магнитные силы вверх-вниз идеально нейтрализуют друг друга. Пускатели двигателей решают эту проблему, добавляя противофазное воздействие (вспомогательные обмотки, конденсаторы и т. Д.), Которое затем создает моделируемое вращающееся магнитное поле для запуска двигателя.Более подробную информацию об этих стартерах можно найти в нашей статье о пускателях двигателей.

Типы однофазных двигателей

Однофазный двигатель относится только к типу используемого входного источника питания, а не к конкретной схеме статор-ротор-пускатель. Многие спецификации для других двигателей переменного тока применяются при выборе однофазного двигателя, и их можно найти в наших статьях об асинхронных двигателях и двигателях переменного тока. В этой статье будут указаны различные типы однофазных двигателей, чтобы общие принципы можно было применить к этим конкретным конструкциям.

Двухфазные двигатели

В двигателях

с расщепленной фазой есть вспомогательная обмотка вне обмотки статора, чтобы обеспечить начальную разность фаз, необходимую для вращения. В обмотке стартера используется провод меньшего диаметра и меньше витков, чем в обмотке статора, что придает ей большее сопротивление. Оно будет не в фазе с основным магнитным полем, потому что повышенное сопротивление изменяет фазу питания. Эта обмотка с расщепленной фазой даст начальный толчок для начала вращения, а основная обмотка будет поддерживать двигатель в работе.Затем пусковую обмотку необходимо отключить (обычно с помощью центробежного переключателя на выходном валу), как только двигатель достигнет процента полной скорости (около 75% от номинальной скорости). Увеличение сопротивления пусковой обмотки также увеличивает риск перегорания катушки, поэтому эти переключатели необходимы для правильной и надежной работы двигателей с расщепленной фазой.

Конденсаторные пусковые и конденсаторные пуско-конденсаторные двигатели

В однофазных двигателях этих типов конденсаторы вместе со вспомогательной обмоткой обеспечивают разность фаз, необходимую для запуска вращения в этих двигателях.Они похожи на двигатели с расщепленной фазой, но для сдвига фазы стартера используют емкость вместо сопротивления. В двигателях с конденсаторным пуском центробежный выключатель отключает пусковой конденсатор, когда двигатель набирает определенную скорость (около 75-80% от полной скорости). Конденсаторные двигатели с пусковым конденсатором используют два конденсатора (пусковой конденсатор и рабочий конденсатор), где ток, протекающий через пусковой конденсатор, опережает приложенное напряжение и вызывает фазовый сдвиг. Пусковой конденсатор затем ускоряет запуск двигателя, а рабочий конденсатор переключается на работу, когда двигатель набирает номинальную скорость.

Двигатели с постоянным разделением конденсаторов

В двигателях с постоянным разделением конденсаторов используется постоянный конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, без центробежного переключателя. Конденсатор постоянно используется при работающем двигателе, а это означает, что он не может обеспечить повышение, которое дает пусковой конденсатор, используемый в предыдущих двух конструкциях. Однако эти двигатели выигрывают от того, что не нуждаются в пусковом механизме (переключателе, кнопке и т. Д.), Поскольку рабочий конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой, пассивно изменяет фазу однофазного входа.Двигатели с постоянным разделением конденсаторов также реверсивны и, как правило, более надежны, чем другие однофазные двигатели.

Двигатели с экранированными полюсами

В этом типе однофазного двигателя не используются обмотки или пускатели для запуска двигателя. Вместо этого в этом двигателе используется схема, показанная на Рисунке 1 ниже:

Рис. 1: Схема двигателя с экранированными полюсами. Обратите внимание на то, что заштрихованные катушки являются продолжением основной обмотки статора.

Этот двигатель более прост, чем другие однофазные двигатели, поскольку не требует дополнительных цепей пускателя или переключателей.Корпус двигателя с C-образным сердечником изготовлен из магнитопроводящего материала (обычно железа), который передает пульсирующее магнитное поле от основной обмотки статора к ротору. Полюса этого двигателя разделены на две неравные половины, где два «затененных» полюса создаются путем расширения основной обмотки статора до меньших обмоток на одной из этих половин (показано выше). Когда однофазный переменный ток входит в С-образный сердечник, он «затеняет» намотанные половинки, заставляя магнитное поле отставать от затененной части (затеняющая катушка создает противоположное магнитное поле, замедляя магнитный поток).Это вызывает неравномерное распределение индуктивных сил по ротору и заставляет его вращаться.

Заявки и критерии отбора

Для определенных приложений требуются определенные однофазные двигатели. В таблице 1 качественно показаны рабочие характеристики каждого типа двигателя.

Таблица 1: Качественная сводка рабочих характеристик каждого типа однофазного двигателя.

Пусковой момент

КПД

Надежность

Стоимость

Двухфазный двигатель

Низкая

Низкая

Низкая

Низкая

Конденсатор-пуск

Средний

Средний

Высокая

Средний

Конденсатор постоянного разделения

Низкая

Высокая

Высокая

Средний

Конденсатор пуско-конденсаторный

Высокая

Высокая

Высокая

Высокая

Шестигранник

Низкая

Низкая

Низкая

Низкая

Двигатели

с расщепленной фазой имеют относительно простую конструкцию, что снижает их стоимость и производительность.Однако они имеют низкий пусковой момент и склонны к перегреву из-за резистивного характера их пускового механизма. Применения с низким крутящим моментом, такие как ручные шлифовальные машины, небольшие вентиляторы и другие устройства с малой мощностью, лучше всего подходят для двигателей с расщепленной фазой. Не используйте этот двигатель, если требуется высокий крутящий момент или высокая частота цикла; при таком использовании электродвигатели с расщепленной фазой почти наверняка сгорят.

Двигатели с конденсаторным пуском имеют улучшенный пусковой момент по сравнению с двигателями с расщепленной фазой и могут выдерживать высокие рабочие циклы.В результате они получили более широкое применение и являются основой промышленных двигателей общего назначения. К ним, среди прочего, относятся конвейеры с ременным приводом, большие нагнетатели и редукторы. Их главный недостаток — стоимость, так как они дороже двигателей с расщепленной фазой.

Электродвигатели с постоянным разделением на конденсаторы, обладая низким пусковым крутящим моментом, могут хорошо работать при высокой частоте циклов и обладают отличной эффективностью и надежностью. Они двусторонние благодаря отсутствию пускового механизма и могут регулироваться по скорости.Их единственный серьезный недостаток заключается в том, что они не могут справиться с высокими крутящими моментами, но в остальном являются надежными и высокоэффективными машинами, отлично подходящими для гаражных ворот, открывателей ворот или любого другого приложения с низким крутящим моментом, которое требует мгновенного реверсирования.

Конденсаторные двигатели с пусковым конденсатором сочетают в себе преимущества как конденсаторных двигателей с постоянным разделением, так и конденсаторных пусковых двигателей при удвоенной стоимости. Они могут приводить в действие приложения, которые слишком сложны для других однофазных двигателей, такие как воздушные компрессоры, насосы высокого давления, вакуумные насосы, приложения мощностью 1-10 л.с. и т. Д.используя их высокий пусковой крутящий момент. Они эффективны при полном токе нагрузки и надежны благодаря своей упрощенной конструкции. Если мощность, надежность и эффективность являются приоритетами, а стоимость не вызывает беспокойства, рассмотрите этот тип однофазного двигателя.

Двигатели с экранированными полюсами часто считаются «одноразовыми» электродвигателями, поскольку они просты в производстве и дешевле заменять, чем ремонтировать. Их крутящий момент, эффективность и надежность далеки от того, чего могут достичь другие однофазные двигатели, но они недороги и хорошо работают в приложениях с низкой мощностью.К ним относятся бытовые применения, такие как вентиляторы для ванных комнат, фены, электрические часы, игрушки и т. Д. Если для проекта требуется лишь небольшая мощность, а цена имеет первостепенное значение, двигатель с экранированными полюсами будет работать нормально.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое однофазные промышленные двигатели и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https://geosci.uchicago.edu
  2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mintage/indmot.html
  3. http://www.egr.unlv.edu/~eebag/Induction%20Motors.pdf
  4. https://people.ucalgary.ca
  5. https://faculty.up.edu/lulay/me401/fetchpdf.cgi.pdf
  6. https://www.electrical4u.com/types-of- однофазный асинхронный двигатель /

Прочие изделия из двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

Основы однофазного двигателя

В электротехнике однофазная электроэнергия — это распределение электроэнергии переменного тока с использованием системы, в которой все напряжения источника питания изменяются в унисон.Вот некоторые основы однофазного двигателя.

Однофазное распределение используется, когда нагрузки в основном связаны с освещением и отоплением, с небольшим количеством больших электродвигателей в домах, коммерческих и промышленных помещениях. Однофазная система более экономична.

Однофазные асинхронные двигатели можно легко собрать с меньшими затратами, и они надежны с точки зрения ремонта и технического обслуживания. Эти преимущества делают однофазную систему полезной для таких предметов, как вентиляторы, пылесосы, стиральные машины, воздуходувки, центробежные насосы и даже небольшие игрушки.

Одна фаза создает колеблющееся магнитное поле, которое движется вперед и назад, а не вращающееся магнитное поле. В результате настоящий однофазный двигатель имеет нулевой пусковой момент. После того, как ротор начинает вращаться, он продолжает вращаться из-за колеблющегося магнитного поля в статоре.

Для сборки однофазного асинхронного двигателя требуются обычно две основные части: ротор и статор. Ротор — это вращающаяся часть двигателя, и он связан с механической нагрузкой через вал.Однофазные асинхронные двигатели имеют концентрические катушки. Статор — это стационарная часть двигателя, и на статор подается однофазный переменный ток.

Однофазный источник переменного тока поступает на обмотку статора двигателя, и переменный ток начинает течь через статор. Этот переменный ток создает переменный поток, известный как основной поток. Основной поток соединяется с проводниками ротора, которые затем перерезаются.

В роторе начинает течь ток, и этот ток называется током ротора.Поток ротора создается из этого тока. Два потока, основной поток и поток ротора, создают крутящий момент, необходимый для вращения двигателя.

Однофазные асинхронные двигатели имеют медную или алюминиевую короткозамкнутую клетку, встроенную в цилиндр из стального ламината, типичного для многофазных асинхронных двигателей.

Есть несколько типов однофазных двигателей:

Электродвигатель с экранированными полюсами. Это очень простые двигатели, в которых не используется конденсатор. Их низкий КПД делает их пригодными для приложений с низким энергопотреблением.

Двигатель с расщепленной фазой. В этом двигателе также не используется конденсатор. Они недороги и обладают низким пусковым моментом и высоким пусковым током.

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC). Этот двигатель часто называют однозначным конденсаторным двигателем. Он может использовать центробежный переключатель для отключения фазы пуска, когда двигатели набирают обороты. Поскольку в нем используется конденсатор, этот тип двигателя обеспечивает более высокий пусковой момент и более высокий КПД, чем двигатели без конденсатора.

Конденсаторный двигатель с двумя номиналами. Этот тип имеет те же преимущества, что и двигатель PSC. Конденсаторные двигатели с двумя номиналами могут использовать центробежный переключатель для отключения фазы пуска, когда двигатель набирает обороты. Он имеет более высокий пусковой момент и более высокий КПД, чем двигатели без конденсатора.

Большинство отказов происходит из-за их использования в неподходящем приложении. Обратите особое внимание на требования к применению, прежде чем выбирать двигатель для замены вышедшего из строя или для новой конструкции.

Днем или ночью служба IER Services дежурит, чтобы ваши системы работали на полной скорости. У нас есть службы экстренной помощи 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Позвоните в IER Services сегодня по телефону 614-298-1600.

Асинхронные двигатели и мотор-редукторы переменного тока

Однофазные асинхронные двигатели и мотор-редукторы переменного тока

Асинхронные двигатели

переменного тока оптимальны для однонаправленной и непрерывной работы, например, для конвейерных систем. Все, что вам нужно, это подключить конденсатор и подключить двигатель к источнику питания переменного тока, и двигателем будет легко управлять.

  • 1 Вт (1/750 л.с.) до 400 Вт (1/2 л.с.)
  • Мотор-редукторы с параллельным валом, прямоугольным сплошным валом и прямоугольным полым валом
    • Доступны выходные валы из нержавеющей стали
  • Круглый вал (без шестерни) Типы
  • Электромагнитный тормоз в наличии
  • Однофазный 110/115 В переменного тока или однофазный 220-230 В переменного тока

Трехфазные асинхронные двигатели и мотор-редукторы переменного тока

Асинхронные двигатели

переменного тока оптимальны для однонаправленной и непрерывной работы, например, для конвейерных систем.Все, что вам нужно, это подключить двигатель к источнику питания переменного тока, и двигателем можно будет легко управлять.

  • 6 Вт (1/125 л.с.) до 3 л.с.
  • Мотор-редукторы с параллельным валом, прямоугольным сплошным валом и прямоугольным полым валом
    • Доступны мотор-редукторы h2, совместимые с пищевой консистентной смазкой
  • Круглый вал (без шестерни) Типы
  • Электромагнитный тормоз в наличии
  • Трехфазный 200-230 В переменного тока или трехфазный 208/230/460 В переменного тока
  • Инверторы продаются отдельно

Асинхронные двигатели переменного тока и мотор-редукторы

На следующем рисунке показана конструкция асинхронного двигателя переменного тока.

1. Фланцевый кронштейн Кронштейн из литого под давлением алюминия с механической обработкой, запрессованный в корпус двигателя

2. Статор Состоит из сердечника статора из электромагнитных стальных пластин, медной катушки с полиэфирным покрытием и изоляционной пленки

3. Корпус двигателя Литой под давлением алюминий с механической обработкой внутри

4. Ротор Пластины из электромагнитной стали из литого под давлением алюминия

5.Выходной вал Доступен с круглым валом и валом-шестерней. В валу используется металл S45C. Вал с круглым валом имеет плоский вал (выходная мощность 25 Вт 1/30 л.с. и более), а вал шестерни подвергается прецизионной шлифовке.

6. Подшипник шариковый

7. Выводные провода Выводные провода с термостойким полиэтиленовым покрытием

8. Покраска Запеченная акриловая или меламиновая смола


Скорость — крутящий момент асинхронных двигателей

На рисунке ниже показаны скоростные характеристики асинхронных двигателей.

Без нагрузки двигатель вращается со скоростью, близкой к синхронной. По мере увеличения нагрузки скорость двигателя падает до уровня (P), при котором достигается баланс между нагрузкой и крутящим моментом двигателя (Tp). Если нагрузка еще больше увеличится и достигнет точки M, двигатель не сможет генерировать больший крутящий момент и остановится в точке R. Другими словами, двигатель может работать в стабильном диапазоне между M и O, тогда как диапазон между R и M подвержен нестабильности.

Асинхронные двигатели

выпускаются двух типов: однофазные (конденсаторные) и трехфазные асинхронные двигатели.У однофазного двигателя пусковой крутящий момент обычно меньше рабочего крутящего момента, в то время как трехфазный двигатель имеет относительно больший пусковой крутящий момент.

Крутящий момент, который двигатель производит, изменяется пропорционально примерно вдвое большему напряжению источника питания. Например, если 110 В подается на двигатель с номинальным напряжением 100 В, крутящий момент, создаваемый двигателем, увеличивается примерно до 120%. В этом случае температура двигателя повысится и может превысить допустимый диапазон.Если на тот же двигатель подается 90 В, крутящий момент, создаваемый двигателем, уменьшается примерно до 80%. В этом случае двигатель может не работать с автоматическим оборудованием должным образом. По указанным выше причинам напряжение источника питания должно поддерживаться в пределах ± 10% от номинального напряжения. В противном случае, когда напряжение источника питания колеблется за пределами вышеупомянутого диапазона, температура двигателя может вырасти за пределы допустимого диапазона или крутящий момент двигателя может упасть и тем самым сделать работу оборудования нестабильной.

Однофазные двигатели переменного тока

Однофазные двигатели — наиболее известные из всех электродвигателей, потому что они широко используются в бытовой технике, магазинах, офисах и т. Д. Это правда, что однофазные двигатели менее эффективны, чем трехфазные двигатели, но трехфазные. Электроэнергия обычно недоступна, за исключением крупных коммерческих и промышленных предприятий.

Поскольку первоначально электроэнергия вырабатывалась и распределялась только для освещения, миллионы домов были обеспечены однофазным питанием.Это привело к разработке однофазных двигателей . Даже при наличии трехфазной сети однофазное питание можно получить, используя одну из трех линий и нейтраль. Здесь мы сосредоточим наше внимание на конструкции, работе и характеристиках широко используемых однофазных двигателей.

Типы однофазных электродвигателей переменного тока

Однофазные двигатели , как правило, производятся в диапазоне дробных лошадиных сил и могут быть разделены на следующие типы:

Асинхронные двигатели

  1. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
    1. Асинхронный двигатель с сопротивлением пуска
    2. Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском
    3. Конденсаторный пуск, конденсаторный пуск
    4. Постоянный конденсатор
  2. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами
  3. Асинхронный двигатель с пусковым механизмом отталкивания

Коллекторные двигатели

  1. Двигатель серии переменного тока
  2. Универсальный двигатель
  3. Двигатели отталкивающего типа
    1. Отталкивание Запуск индукционного прогона
    2. Асинхронный двигатель отталкивания

Синхронные двигатели

  1. Электродвигатель сопротивления
  2. Гистерезис двигателя
Типы однофазных двигателей переменного тока

Однофазные и трехфазные двигатели — Сравнение

Ниже приводится краткое сравнение трехфазных и однофазных двигателей.

  1. Однофазные асинхронные двигатели просты по конструкции, надежны и экономичны при небольшой мощности по сравнению с трехфазными асинхронными двигателями.
  2. Коэффициент электрической мощности однофазных асинхронных двигателей ниже, чем у трехфазных асинхронных двигателей.
  3. При таком же размере однофазные асинхронные двигатели развивают около 50% мощности, чем трехфазные асинхронные двигатели.
  4. Пусковой момент также низкий для асинхронных двигателей.
  5. КПД однофазных асинхронных двигателей ниже по сравнению с трехфазными асинхронными двигателями.

Что такое мотор PSC

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) — это однофазный двигатель переменного тока; более конкретно, тип асинхронного двигателя с расщепленной фазой, в котором конденсатор подключен постоянно (а не только при запуске).

Двигатели

переменного тока можно разделить на однофазные и трехфазные в зависимости от того, приводятся ли они в действие от одного источника питания * 1 или трехфазного * 2 .
Существует ряд различных типов однофазных асинхронных двигателей. Один из них включает использование конденсатора * 3 для создания магнитного поля таким образом, чтобы оно имитировало вторую фазу источника питания, тем самым создавая крутящий момент, необходимый для запуска двигателя, вращающегося на * 4 . Такие двигатели называются «двигателями с конденсаторным запуском», чтобы отразить использование конденсатора для этой цели. В эту категорию также входят двигатели, в которых конденсатор остается подключенным все время (а не только при запуске), и они называются «двигателями с конденсаторными двигателями» или «двигателями с постоянными конденсаторами».

  • * 1

    Однофазный: Тип источника питания, используемый в жилых домах.

  • * 2

    Трехфазный: Тип источника питания, вырабатываемого на электростанциях и подаваемого на фабрики и другие промышленные нагрузки.

  • * 3

    Конденсатор: электронное устройство, способное накапливать и разряжать электрическую энергию, также исторически известное как конденсатор. Альтернативной конструкцией однофазного асинхронного двигателя, в котором не используется конденсатор, является двигатель с экранированными полюсами.

  • * 4

    Помимо двигателей с конденсаторным пуском, двумя другими конструкциями однофазных асинхронных двигателей, которые не требуют конденсатора для создания пускового момента, являются асинхронный двигатель с расщепленной фазой и двигатель с экранированными полюсами.

Как работают двигатели PSC

Чтобы использовать однофазный источник питания, доступный в жилых домах, для привода двигателя, необходим механизм, запускающий двигатель. В двигателе PSC это достигается за счет отдельных основных и вторичных обмоток (как показано на схеме), при этом основная обмотка подключается непосредственно к источнику питания, а вторичные обмотки подключаются через конденсатор.

При включении источника питания ток течет сначала в основной обмотке, а затем с небольшой задержкой из-за конденсатора во вторичной обмотке. Эта разница в токах основной и вторичной обмоток принимает форму разности фаз (это означает, что их формы сигналов смещены друг от друга по оси времени), вызывая чередование пикового магнитного поля между двумя обмотками и, таким образом, генерируя крутящий момент, который запускает вращение двигателя.

Предпосылки разработки двигателей PSC

Одним из принципов, лежащих в основе однофазного асинхронного двигателя (двигателя PSC), является феномен «вращения Араго», открытый Франсуа Араго в 1824 году.Его открытие заключалось в том, что когда магнит вращается рядом с диском из немагнитного материала (металл, такой как медь или алюминий, который не притягивается магнитом), диск также начинает вращаться вместе с магнитом.

В конце 19 века Никола Тесла, признанный одним из основных сторонников системы электроснабжения переменного тока (AC), изобрел первый практический асинхронный двигатель и установил связанные с ним технологии, что привело к широкому распространению двигателей переменного тока в промышленности. .Последующее появление простых и недорогих однофазных асинхронных двигателей, которые отличались простотой использования и компактностью, привело к еще более широкому использованию этих двигателей для питания бытовых приборов и другого оборудования в различных условиях, включая дома и малые / средние предприятия. заводы.

В настоящее время, однако, двигатели с электронной коммутацией (ЕС) стали обычным явлением в широком диапазоне областей, будучи более эффективными и простыми в использовании, чем однофазные асинхронные двигатели. Эти ЕС-двигатели широко известны как бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC).

Сравнение двигателей PSC и двигателей EC

В то время как конденсаторные двигатели практичны и просты в использовании, двигатели с электронным управлением стали широко использоваться в самых разных областях применения благодаря преимуществам, которые включают превосходную энергоэффективность и более простое управление скоростью и другими аспектами характеристик двигателя.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки двух типов двигателей.

Применения для двигателей PSC и двигателей EC

Хотя способность двигателей PSC работать на привычной однофазной мощности привела к их широкому использованию в таких областях, как домашнее хозяйство, небольшие фабрики и сельское хозяйство, использование двигателей с электронным управлением расширилось в последние годы.

Применения для двигателей ЕС включают следующее.

  • Кондиционер
  • Бытовая техника
  • Водонагреватели и горелочные устройства
  • Экологическое оборудование
  • Товары для ванной
  • Торговые автоматы
  • Витрины морозильных и холодильных камер
  • Банкоматы, автоматы по обмену купюр, обменные аппараты, автоматы по продаже билетов
  • Чистые помещения
  • Оптическая продукция
  • Принтеры
  • Копировальные аппараты
  • Медицинское оборудование
  • Торговое оборудование

Типы двигателей переменного тока

Типы двигателей переменного тока ВИДЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В авиационных системах используются два основных типа двигателей переменного тока: индукционные. двигатели и синхронные двигатели.Любой тип может быть однофазным, двухфазным, или трехфазный.

Трехфазные асинхронные двигатели используются там, где требуется большая мощность. обязательный. Они управляют такими устройствами, как стартеры, закрылки, шасси, и гидравлические насосы.

Однофазные асинхронные двигатели используются для управления такими устройствами, как наземные замки, заслонки промежуточного охладителя и запорные масляные клапаны, в которых требование низкое.

Трехфазные синхронные двигатели работают с постоянной синхронной скоростью и обычно используются для управления флюсовыми компасами и синхронизатором гребного винта. системы.

Однофазные синхронные двигатели являются обычными источниками энергии для работы электрические часы и другое мелкое прецизионное оборудование. Они требуют некоторых вспомогательный метод приведения их к синхронным скоростям; то есть начать их. Обычно пусковая обмотка состоит из вспомогательной обмотки статора.

Трехфазный асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока также называется двигателем с короткозамкнутым ротором. И однофазные, и трехфазные двигатели работают по принципу вращающееся магнитное поле.Подковообразный магнит, удерживаемый над стрелкой компаса это простая иллюстрация принципа вращающегося поля. Игла займет положение параллельно магнитному потоку, проходящему между два полюса магнита. Если повернуть магнит, стрелка компаса будет следить. Вращающееся магнитное поле может создаваться двух- или трехфазным ток, протекающий через две или более группы катушек, намотанных внутрь, выступающих столбы железного каркаса. Катушки на каждой группе полюсов намотаны поочередно. в противоположных направлениях для получения противоположной полярности, и каждая группа подключен к отдельной фазе напряжения.Принцип работы зависит от на вращающемся или вращающемся магнитном поле для создания крутящего момента. Ключ к пониманию асинхронного двигателя — это полное понимание вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле

Структура поля, показанная в А из рисунок 9-83 имеет полюса, обмотки которых запитаны тремя переменными напряжениями: a, b и c. Эти напряжения имеют одинаковую величину, но различаются по фазе, как показано на B на рисунке 9-83.

В момент времени, показанного как 0 в B фигура 9-83, результирующее магнитное поле, создаваемое приложением три напряжения имеют наибольшую интенсивность в направлении, простирающемся от от полюса 1 к полюсу 4. При этом условии полюс 1 можно рассматривать как северный полюс и полюс 4 как южный полюс.

В момент времени, обозначенный цифрой 1, результирующее магнитное поле будет имеют наибольшую интенсивность в направлении от полюса 2 к полюсу 5; в этом случае полюс 2 можно рассматривать как северный полюс, а полюс 5 — как южный полюс.Таким образом, между моментом 0 и моментом 1 магнитное поле повернулся по часовой стрелке.

В момент 2 результирующее магнитное поле имеет наибольшую напряженность. в направлении от полюса 3 к полюсу 6, и результирующее магнитное поле продолжал вращаться по часовой стрелке.

В момент 3 полюса 4 и 1 можно рассматривать как северный и южный полюсы, соответственно, и поле повернулось еще дальше.

В более поздние моменты времени результирующее магнитное поле вращается на другое. позиции при движении по часовой стрелке, один оборот поля, происходящего за один цикл.Если возбуждающие напряжения имеют частоту 60 гц, магнитное поле делает 60 оборотов в секунду, или 3600 об / мин. Эта скорость известна как синхронная скорость вращающегося поля.

Конструкция асинхронного двигателя

Стационарная часть асинхронного двигателя называется статором, и вращающийся элемент называется ротором. Вместо явных полюсов в статор, как показано в A на рисунке 9-83, распределен используются обмотки; эти обмотки размещены в пазах по периферии статора.

Обычно невозможно определить количество полюсов в индукции. двигатель при визуальном осмотре, но информацию можно получить на паспортная табличка мотора. На паспортной табличке обычно указано количество полюсов. и скорость, с которой двигатель предназначен для работы. Это номинальное или несинхронное, скорость немного меньше синхронной скорости. Чтобы определить количество количества полюсов на фазу двигателя, разделите частоту в 120 раз на Номинальная скорость; записано в виде уравнения:

где: P — количество полюсов на фазу, f — частота в гц, N — номинальная скорость в об / мин, 120 — постоянная величина.

Результат будет почти равен количеству полюсов на фазу. Например, рассмотрите 60-тактный трехфазный двигатель с номинальной скоростью. 1750 об. / мин. В таком случае:

Следовательно, у двигателя четыре полюса на фазу. Если количество полюсов для каждой фазы указано на паспортной табличке, можно определить синхронную скорость путем деления частоты в 120 раз на количество полюсов на фазу. В в примере, использованном выше, синхронная скорость равна 7200 разделенным на 4, или на 1800 об / мин.

Ротор асинхронного двигателя состоит из железного сердечника. с продольными прорезями по окружности, в которых тяжелая медь или алюминиевые стержни врезаны. Эти стержни приварены к тяжелому кольцу из высокая проводимость на обоих концах.

Составную конструкцию иногда называют беличья клетка, а двигатели, содержащие такой ротор, называются беличьими асинхронные двигатели с клеткой. (См. Рисунок 9-84.)

Асинхронный двигатель скольжения

Когда ротор асинхронного двигателя подвергается вращающемуся магнитному поле, создаваемое обмотками статора,

в продольных стержнях индуцируется напряжение.Наведенное напряжение вызывает ток течет через стержни. Этот ток, в свою очередь, производит собственное магнитное поле, которое сочетается с вращающимся полем, так что ротор принимает положение, в котором индуцированное напряжение минимизировано. В виде в результате ротор вращается с почти синхронной скоростью поле статора, разность скоростей достаточна, чтобы вызвать правильное количество тока в роторе для преодоления механических и электрические потери в роторе.Если бы ротор вращался с той же скоростью как вращающееся поле, проводники ротора не будут разрезаны никаким магнитным силовые линии, ЭДС нет. будет индуцироваться в них, ток не может течь, и не было бы крутящего момента. Тогда ротор замедлится. Для этого причина, всегда должна быть разница в скорости между ротором и вращающееся поле. Эта разница в скорости называется скольжением и выражается в процентах от синхронной скорости. Например, если ротор вращается при 1750 об / мин и синхронной скорости 1800 об / мин, разница в скорость 50 об / мин.Тогда проскальзывание будет равно 50/1800 или 2,78 процента.

Однофазный асинхронный двигатель

Предыдущее обсуждение относилось только к многофазным двигателям. Один фазный двигатель имеет только одну обмотку статора. Эта обмотка генерирует поле который просто пульсирует, а не вращается. Когда ротор неподвижен, расширяющееся и сжимающееся поле статора индуцирует токи в роторе. Эти токи создают поле ротора, противоположное полярности поля ротора. статор.Противостояние поля оказывает поворачивающее усилие на верхнюю и нижние части ротора пытаются повернуть его на 180 ° от своего положения. Поскольку эти силы действуют через центр ротора, вращение сила одинакова в каждом направлении. В результате ротор не вращается. Если ротор начал вращаться, он продолжит вращаться в направлении в котором он запускается, так как вращающая сила в этом направлении поддерживается по импульсу ротора.

Асинхронный двигатель

с экранированными полюсами

Первая попытка разработать самозапускающуюся однофазную Двигатель представлял собой асинхронный двигатель с экранированными полюсами (рисунок 9-85).У этого двигателя есть выступающие полюса, часть каждого полюса окружена тяжелое медное кольцо. Наличие кольца вызывает магнитное поле через кольцевидную часть лицевой стороны полюса, чтобы заметно отставать от этого через другую часть полюсной грани. Чистый эффект — производство небольшой составляющей вращения поля, достаточной, чтобы вызвать ротор вращаться. По мере ускорения ротора крутящий момент увеличивается до тех пор, пока номинальная скорость получается. Такие двигатели обладают низким пусковым моментом и находят их наибольшее применение в небольших двигателях вентиляторов, где начальный крутящий момент требуется низкий.

На рисунке 9-86 показана схема полюса и ротора. Полюса двигателя с экранированными полюсами напоминают двигатель постоянного тока.

Катушка с низким сопротивлением, короткозамкнутая или медная полоса помещается поперек один наконечник каждого небольшого полюса, от которого двигатель получает название затененного столб. Ротор этого двигателя — беличья клетка.

По мере увеличения тока в обмотке статора увеличивается магнитный поток.Часть этого потока разрезает затеняющую катушку с низким сопротивлением. Это побуждает ток в затеняющей катушке, и по закону Ленца ток устанавливает поток, который противодействует потоку, вызывающему ток. Следовательно, большая часть потока проходит через незатененную часть полюсов, как показано на рисунке 9-86.

Когда ток в обмотке и основной поток достигает максимума, скорость изменения равна нулю; таким образом, нет ЭДС. индуцируется в затеняющей катушке.Чуть позже ток затеняющей катушки, вызывающий наведенную ЭДС. отставать, достигает нуля, и нет встречного потока. Поэтому основные поток поля проходит через заштрихованную часть полюса поля.

Основной поток поля, который теперь уменьшается, индуцирует ток в затеняющая катушка. По закону Ленца этот ток создает поток, противодействующий уменьшение потока основного поля в заштрихованной части полюса. Эффект состоит в том, чтобы сконцентрировать силовые линии в заштрихованной части полюсное лицо.

Фактически, затеняющая катушка задерживает во временной фазе часть поток, проходящий через заштрихованную часть полюса. Это отставание во времени флюса в затемненном наконечнике заставляет флюс производить эффект движение по лицевой стороне шеста слева направо в направлении заштрихованного кончика. Это ведет себя как очень слабое вращающееся магнитное поле, и крутящий момент, достаточный для запуска небольшого двигателя.

Пусковой момент двигателя с экранированными полюсами очень слабый, и коэффициент мощности низкий.Следовательно, он построен в размерах, подходящих для управляя такими устройствами, как маленькие вентиляторы.

Двигатель с расщепленной фазой

Существуют различные типы самозапускаемых двигателей, известных как расщепленная фаза. моторы. Такие двигатели имеют пусковую обмотку, смещенную на 90 электрических градусов. от основной или беговой обмотки. У некоторых типов пусковая обмотка имеет довольно высокое сопротивление, из-за которого ток в этой обмотке не совпадают по фазе с током в бегущей обмотке.Это условие производит, по сути, вращающееся поле и ротор вращаются. Центробежный переключатель автоматически отключает пусковую обмотку после того, как ротор достигнет примерно 25 процентов от его номинальной скорости.

Конденсаторный пусковой двигатель

С развитием электролитических конденсаторов большой емкости появилась разновидность двигателя с расщепленной фазой, известного как двигатель с конденсаторным пуском, сделал. Практически все двигатели с дробной мощностью, используемые сегодня в холодильниках, масляные горелки и другие подобные устройства относятся к этому типу.(Видеть фигура 9-87.) В этом приспособлении пусковая обмотка и ходовая обмотка имеют одинаковый размер и значение сопротивления. Фазовый сдвиг между токами двух обмоток получается с помощью конденсаторов, соединенных последовательно со стартовой обмоткой.

Двигатели с конденсаторным пуском имеют пусковой крутящий момент, сопоставимый с их крутящим моментом. при номинальной скорости и может использоваться в приложениях, где начальная нагрузка тяжелый. Опять же, требуется центробежный выключатель для отключения пускового обмотка, когда скорость ротора составляет примерно 25 процентов от номинальной скорости.

Хотя некоторые однофазные асинхронные двигатели имеют мощность до 2 л.с. (лошадиные силы), основная область применения — не более 1 л.с. при напряжении номинальное значение 115 вольт для меньших размеров и от 110 до 220 вольт для одной четверти л.с. и выше. Для еще большей мощности многофазные двигатели обычно б / у, так как они обладают отличными характеристиками пускового момента.

Направление вращения асинхронных двигателей

Направление вращения трехфазного асинхронного двигателя можно изменить просто поменяв местами два провода к двигателю.Тот же эффект может быть полученным в двухфазном двигателе путем обратного подключения к одной фазе. В однофазном двигателе обратное подключение к пусковой обмотке изменит направление вращения.

Большинство однофазных двигателей общего назначения имеют для быстрого реверсирования подключений к пусковой обмотке. Ничего не может для двигателя с экранированными полюсами, чтобы изменить направление вращения, потому что направление определяется физическим расположением медной штриховки звенеть.

Если после пуска разорвется одно соединение с трехфазным двигателем, двигатель будет продолжать работать, но будет обеспечивать только одну треть номинальной сила. Кроме того, двухфазный двигатель будет работать на половину своей номинальной мощности, если одна фаза отключена. Ни один из двигателей не запустится при этих ненормальных условия.

Синхронный двигатель

Синхронный двигатель — один из основных типов двигателей переменного тока. Нравится асинхронный двигатель, синхронный двигатель использует вращающийся магнитный поле.Однако, в отличие от асинхронного двигателя, развиваемый крутящий момент не зависят от индукции токов в роторе. Вкратце принцип Режим работы синхронного двигателя выглядит следующим образом: Многофазный источник переменного тока приложено к обмоткам статора, и вращающееся магнитное поле производится. На обмотку ротора подается постоянный ток, а другой создается магнитное поле. Синхронный двигатель спроектирован и сконструирован таким образом эти два поля реагируют друг на друга таким образом, что ротор тащится и вращается с той же скоростью, что и вращающийся магнитный поле, создаваемое обмотками статора.

Понимание работы синхронного двигателя можно получить, рассматривая простой двигатель на рис. 9-88. Предполагать что полюса A и B вращаются по часовой стрелке с помощью некоторых механических средств чтобы создать вращающееся магнитное поле, они индуцируют полюса противоположных полярность ротора из мягкого железа, и силы притяжения существуют между соответствующие северный и южный полюса.

Следовательно, когда полюса A и B вращаются, ротор увлекается на такая же скорость.Однако, если к валу ротора приложена нагрузка, ротор ось на мгновение отстанет от оси вращающегося поля, но после этого будет продолжать вращаться с полем с той же скоростью, пока нагрузка остается постоянной. Если нагрузка слишком велика, ротор выйдет из строя. синхронизма с вращающимся полем и, как следствие, больше не будет вращаться с полем с одинаковой скоростью. В этом случае говорят, что двигатель перегружен.

Такой простой двигатель, как показанный на рисунке 9-88, никогда не используется.В идея использования каких-либо механических средств вращения полюсов непрактична потому что для выполнения этой работы потребуется другой двигатель. Также такие расположение не требуется, потому что вращающееся магнитное поле может быть производятся электрически с использованием фазированного переменного напряжения. В этом отношении синхронный двигатель аналогичен асинхронному двигателю.

Синхронный двигатель состоит из обмотки возбуждения статора, аналогичной у асинхронного двигателя.Обмотка статора создает вращающийся магнитный поле. Ротор может быть постоянным магнитом, как в небольших однофазных синхронных двигатели, используемые для часов и другого небольшого прецизионного оборудования, или это может быть электромагнит, питаемый от источника постоянного тока и питаемый через скольжение кольца в обмотки возбуждения ротора, как в генераторе переменного тока. Фактически, генератор может работать как генератор переменного тока или как синхронный двигатель.

Поскольку синхронный двигатель имеет небольшой пусковой крутящий момент, некоторые средства должны быть обеспечен, чтобы довести его до синхронной скорости.Самый распространенный метод состоит в том, чтобы запустить двигатель без нагрузки, дать ему достичь полной скорости, а затем возбудить магнитное поле. Магнитное поле ротора блокируется с магнитное поле статора и двигателя работает синхронно скорость.

Величина наведенных полюсов в роторе показана на фигура 9-89 настолько мал, что достаточный крутящий момент не может быть развит для большинства практические нагрузки. Чтобы избежать такого ограничения работы двигателя, обмотка размещен на роторе и запитан постоянным током.Реостат, включенный последовательно с источником постоянного тока обеспечивает оператора машины средствами варьируя силу полюсов ротора, таким образом ставя двигатель под контроль для переменных нагрузок.

Синхронный двигатель не самозапускающийся. Ротор тяжелый и, с полной остановки, невозможно привести ротор в магнитное замок с вращающимся магнитным полем. По этой причине все синхронные у моторов есть какое-то пусковое устройство.Один из типов простых стартеров — это другой двигатель, переменного или постоянного тока, который доводит ротор примерно до 90 процентов от его синхронной скорости. Затем пусковой двигатель отключается, и ротор блокируется синхронно с вращающимся полем. Другой способ запуска — вторая обмотка на роторе типа «беличья клетка». Эта индукция обмотка приводит ротор почти к синхронной скорости, и когда постоянный ток соединенный с обмотками ротора, ротор движется синхронно с полем.Последний метод используется чаще.

Двигатель серии

переменного тока

Двигатель переменного тока является однофазным, но не асинхронный или синхронный двигатель. Он похож на двигатель постоянного тока в этом у него есть щетки и коммутатор. Двигатель серии переменного тока будет работать либо на цепи переменного или постоянного тока. Напомним, что направление вращения двигатель постоянного тока не зависит от полярности приложенного напряжения, при условии, что соединения поля и якоря останутся неизменными.Следовательно, если двигатель постоянного тока подключен к источнику переменного тока, крутящий момент будет развиваться который имеет тенденцию вращать якорь в одном направлении. Однако серия постоянного тока двигатель неудовлетворительно работает от сети переменного тока в следующих случаях: причины:

1. Переменный поток вызывает большие вихревые токи и гистерезисные потери. в неизолированных частях магнитной цепи и вызывает чрезмерное нагрев и снижение эффективности.

2. Самоиндукция обмоток возбуждения и якоря вызывает низкий фактор силы.

3. Поток переменного поля создает большие токи в катушках, которые закорачиваются щетками; это действие вызывает чрезмерное искрение на коммутаторе.

Чтобы спроектировать серийный двигатель для удовлетворительной работы на переменном токе, следующие внесены изменения:

1. Потери на вихревые токи уменьшаются за счет ламинирования полюсов поля, каркас и арматура.

2.Потери на гистерезис минимизируются за счет использования трансформаторного типа с высокой проницаемостью, листы кремнистой стали.

3. Реактивное сопротивление обмоток возбуждения поддерживается на достаточно низком уровне за счет с использованием неглубоких полюсных наконечников, нескольких витков провода, низкой частоты (обычно 25 циклов для больших двигателей), низкой плотности потока и низкого сопротивления (короткое воздушный зазор).

4. Реактивное сопротивление якоря уменьшается за счет использования компенсирующего обмотка заделана в полюсные наконечники. Если компенсирующая обмотка подключена последовательно с якорем, как показано на рисунке 9-90, якорь является токопроводящим. компенсируется.


Если компенсационная обмотка спроектирована, как показано на рисунке 9-91, якорь имеет индуктивную компенсацию. Если двигатель предназначен для работы в цепях постоянного и переменного тока компенсирующая обмотка включена последовательно. с арматурой.

Ось компенсационной обмотки смещена от ось основного поля на угол 90 °. Это расположение похоже к компенсирующей обмотке, используемой в некоторых двигателях и генераторах постоянного тока для преодоления реакция якоря.

Компенсирующая обмотка устанавливает противодействующий магнитодвиг. силы, нейтрализующей действие магнитодвижущей силы якоря, предотвращающей искажение потока основного поля и уменьшение реактивного сопротивления якоря. Якорь с индуктивной компенсацией действует как первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого является закороченной компенсирующей обмоткой.

Замкнутый вторичная обмотка получает индуцированное напряжение под действием переменного поток якоря, и результирующий ток, протекающий через витки компенсационная обмотка устанавливает противодействующую магнитодвижущую силу, нейтрализуя реактивное сопротивление якоря.

5. Искры на коммутаторе уменьшаются за счет использования предохранительных проводов. P1, P2, P3 и т. Д., Как показано на рисунке 9-92, где кольцевой якорь показан для простоты. Когда катушки в A и B закорочены щетками, индуцированный ток ограничен относительно высоким сопротивлением приводит.

Искры на щетках также уменьшаются за счет использования катушек якоря. имея только однооборотные и многополюсные поля. Получается высокий крутящий момент за счет наличия большого количества проводников якоря и большого диаметра якоря.Таким образом, коммутатор имеет большое количество очень тонких коммутаторных стержней и напряжение якоря ограничено примерно 250 вольт.

Двигатели переменного тока с долей лошадиных сил называются универсальными двигателями. У них нет компенсационных обмоток или предохранительных выводов. Они используются широко использовать вентиляторы и переносные инструменты, такие как дрели, шлифовальные машины, и пилы.


Ток полной нагрузки в амперах Однофазные двигатели переменного тока — электрические ссылки

HP 115V 200 В 208V 230 В
1 /6 4.4 2,5 2,4 2,2
1 /4 5,8 3,3 3,2 2,9
1 /3 7,2 4,1 4 3,6
1 /2 9.8 5,6 5,4 4,9
3 /4 13,8 7,9 7,6 6,9
1 16 9,2 8,8 8
1- 1 /2 20 11.5 11 10
2 24 13,8 13,2 12
3 34 19,6 18,7 17
5 56 32.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2022 © Все права защищены.