Еднофазен асинхронен двигател: устройство и принцип на работа

• домакински уреди;
• феновете;
• помпи;
• машинни инструменти и др.

Стойностите на ефективност, сила и начален въртящ момент за монофазни двигатели са много по-ниски, отколкото при трифазните устройства със същия обем. Капацитет на претоварване в допълнение, повече за двигатели с 3 фази. По този начин мощността на еднофазно устройство не надвишава 70% от трифазната сила на същия обем.

Еднофазно моторно устройство

Всъщност има 2 фази, Обаче само един от тях изпълнява работата, поради което двигателят се нарича еднофазен. Както всички електрически машини без изключение, еднофазовият мотор се състои от 2 елемента: фиксиран (статор) и подвижен (ротор). Приема асинхронен електродвигател, чиято фиксирана част е една основна работеща намотка, свързана към източник на променлив ток. Към мощните аспекти на двигателя от този тип може да се класифицира простотата на системата, която е ротор с затворена намотка. За минуси - ниски стойности на началния момент и ефективност.

Основният недостатък на еднофазен ток е невъзможността за генериране на магнитно поле, което изпълнява въртенето. Поради тази причина еднофазен електродвигател няма да стартира, когато е свързан към електрическата мрежа.

В теорията на електромашините принципът действа: че магнитното поле, въртящият се ротор, трябва да се появи в намотките на статора 2 (фази). Освен това е необходимо да се смени една намотка с определен ъгъл спрямо другия.

По време на работния период навиване около намотките с нестабилни електрически полета:

1. В неподвижното място на еднофазния двигател е така наречената стартова електрическа намотка. Тя се компенсира с 90 градуса спрямо основната работна.
2. Ширините токове могат да бъдат закупени чрез включване на фаза-превключващ елемент в схемата. За тази цел могат да се използват активни резистори, индукционни бобини и кондензатори.
3. Като основа за статори и ротори прилага електротехническа стомана - 2212.

Неправилно е да се извикват монофазни такива мотори, които се считат за двуфазни и трифазни в собствената си структура, но те са свързани към еднофазен източник посредством техники за съвпадение (електрически мотори с кондензатор). Тези две фази на такива устройства се считат за работещи и се включват постоянно.

Сортове и употреби

Моторите еднофазни 220 V се използват широко в различни промишлени и битови съоръжения.

Има 2 най-популярни типа на тези устройства:

1. Collector.
2. Асинхронно.

Последните по отношение на техния собствен дизайн са най-прости, но имат редица недостатъци, сред които може да се установят трудности при промяна на честотата и посоката на въртене на ротора. Мощността на този мотор зависи от характеристиките на дизайна и може да варира от 5 до 10 kW. Неговият ротор приема късо съединение - алуминиеви или медни пръти, които са затворени от краищата.

По правило асинхронният еднофазен електродвигател е оборудван с 2 намотки, изместени на 90 ° една спрямо друга. В този случай основната намотка улавя значителна част от слотовете, а допълнителното (стартово) улавя останалата секция. Наименованието му асинхронен електродвигател е закупено само защото съдържа само една работна намотка.

Променлив ток, преминаващ през основната намотка формира магнитно променящо се поле. Състои се от два слоя с еднаква амплитуда, чието въртене се прави един към друг. Съгласно закона за индукцията, промяната на електромагнитния поток в затворени завои се превръща в индукционен ток в роторите, който действа с генериращото го поле. Ако роторът е неподвижен, моментите на силите върху него са равни и в резултат остава неподвижен.

Когато роторът се върти, равновесието на момента на силите се нарушава, така че движението на завоите му спрямо въртящите се магнитни полета ще бъде различно. По този начин силата на Ампер, действаща върху ротора, се превръща от прякото магнитно поле до много по-голяма, отколкото от ръба на противоположното поле.

Стартова схема

При завоите на ротора индуктивният електрически ток може да се появи само като резултат от пресичането на насилствените посоки на магнитното поле от тях. Тяхното въртене трябва да се реализира със скорост, малко по-малка от честотата на въртене на полето. Оттук и оттам имаше име - асинхронен електродвигател. Поради увеличеното механично претоварване, скоростта на въртене намалява, индуктивният електрически ток в ротора се увеличава. Освен това, механичната мощност на двигателя и променлив ток, който той използва, се увеличават.

Принцип на действие:

1. Поради тока се появява импулсно магнитно поле в статора на електрическия мотор. Това поле може да се разглежда като две различни полета, които се въртят в различни посоки и имат подобни амплитуди и честоти.
2. Ако роторът е неподвижен, тези полета водят до появата на идентични modulo, но многопосочни фактори.
3. Ако в двигателя липсват специални първоначални механизми, в този случай в началото, резултантният момент става нулев и следователно - двигателят няма да се върти.
4. Ако ротора бъде пуснат в движение във всяка посока, в този случай съответният момент ще започне да доминира и следователно оста на двигателя ще продължи да се върти в определена посока.

Стартирането се извършва от магнитно поле, което превръща мобилната част на двигателя. Тя се формира от 2 намотки: първични и вторични. Крайната намотка има минимален обем и се счита за начало. Той е свързан към главната електрическа мрежа чрез наличния капацитет или индуктивност. Връзката се осъществява само през периода на стартиране. При двигатели с ниска мощност стартовата фаза е късо съединение.

Двигателят е стартиран задържане на стартовия ключ за няколко секунди, в резултат на което се извършва ускорението на ротора. По време на освобождаването на стартовия ключ електродвигателят от двуфазовия режим се прехвърля в еднофазна операция и неговата работа се поддържа от необходимия компонент на сменяемото магнитно поле.

Началната фаза е предназначена за временна работа - обикновено до 3 секунди. По-продължителното време на престой при натоварване може да доведе до прегряване, запалване на изолацията и неизправност на устройството. Поради това е важно ключът за стартиране да бъде пуснат своевременно. За да се увеличи надеждността, в корпуса на двигателя се вгражда центробежен прекъсвач и термореле.

Ролята на центробежния превключвател е при изключване на стартовата фаза, ако роторът получи скорост. Това се случва автоматично - без смущения. Терморелето изключва фазите на намотката, ако се нагрява над допустимата стойност.

Работа на механизма

За да работите с устройството, се изисква 1 фаза със сила от 220 V. Това означава, че можете да го свържете към домашен контакт. Това е причината за популярността на двигателя сред населението. При абсолютно всички домашни устройства, от сокоизстисквачка до шлайфмашини, са инсталирани механизми от този тип.

Има два вида електрически мотори: с начална намотка и с кондензатор.

1. При първата форма на устройствата стартовата намотка функционира само с помощта на кондензатор по време на стартовия период. Дори след достигане на обичайната скорост, тя се изключва и дейността продължава с 1 навиване.
2. Във втория случай, за двигатели с работен кондензатор, през кондензатора постоянно се свързва допълнителна електрическа намотка.

Електрическият мотор може да бъде взет от едно устройство и включен в другия. Например надежден еднофазен мотор от пералня или прахосмукачка може да се използва за работа с косачка, машина и т.н.

Схема на монофазна асинхронна връзка на двигателя:

1. В първата схема работата на стартовата намотка се извършва с помощта на кондензатор и само по време на началния период.
2. 2 Моделът взема предвид временното свързване, но се постига чрез съпротивление, а не чрез хладилника.
3. 3 модел се счита за най-популярен. В рамките на тази схема хладилникът е постоянно свързан с източника на електричество, а не само през началния период.

Свързване на двигателя с реакция при стартиране

Допълнителна намотка на подобни устройства има висока интензивна съпротива. За да стартирате електрическата машина от този тип, може да се използва стартов резистор. Той трябва да бъде свързан последователно със стартовата бобина. По подобен начин можете да получите 30 ° фазово отместване между намотките, което е достатъчно, за да стартирате устройството.

В допълнение, фазовото отместване може да бъде постигнато чрез прилагане на начална фаза с огромна стойност на брояча и най-малката индуктивност. Този тип намотка има по-малко завои и по-тънък кабел.

Свързване на двигателя с стартиране на кондензатора

За тези електрически машини стартовата верига включва кондензатор и се въвежда само през периода на стартиране.

За да постигнете най-високата стойност на началния момент е необходимо кръгово магнитно поле, което прави революция. За да се появи, токовете на намотките трябва да бъдат насочени на 90 ° един към друг. Подобни компоненти за фазово преместване, като резистор и дросел, не гарантират желаното фазово отместване. Само включването на кондензатор във веригата дава възможност за придобиване на фазово отместване от 90 °, ако капацитетът е правилно избран.

Определете необходимите проводници и след това на коя ликвидация те са изброени, е възможно чрез измерване на противодействието. При работната намотка стойността на брояча постоянно е по-ниска (12 Ohm), отколкото при началната намотка (30 Ohm). В съответствие с това напречното сечение на основната намотка е по-голямо от това на началната намотка.

Кондензаторът се избира според тока, използван от двигателя. Например, ако токът е 1,4 A, тогава е необходим 6 μF кондензатор.

Контрол на функционалността

По-долу са всички дефекти, говорейки за вероятни проблеми с мотора, тяхната причина може да бъде неправилна работа или претоварване:

1. Неправилни подпори или монтажни канали.
2. В средата на двигателя цветът става тъмно (показва прегряване).
3. Чрез пукнатините в кутията в устройството се изтеглят външни вещества.

За да проверите функционалността на двигателя, трябва първо да го включите за 1 минута и след това да го оставите да работи за около 15 минути.

Ако след това двигателят се окаже топло, тогава:

• Вероятно лагерите са замърсени, захванати или просто износени;
• Причината може да бъде в кондензатор с много голям капацитет.

Изключете кондензатора и спуснете двигателя ръчно: в случай, че спре да се загрее - е необходимо да съкратите капацитета на кондензатора.