Site Loader

Содержание

Однофазный асинхронный двигатель и его работа

Поскольку потребности в энергии систем с одной нагрузкой обычно невелики, все наши дома и офисы снабжены только однофазным источником переменного тока. Для обеспечения надлежащих условий работы при использовании однофазного источника питания необходимо использовать совместимые двигатели. Помимо совместимости, двигатели должны быть экономичными, надежными и простыми в ремонте. Все эти характеристики легко найти в однофазном асинхронном двигателе. Подобно трехфазным двигателям, но с некоторыми изменениями, однофазные асинхронные двигатели являются отличным выбором для бытовой техники. Их простая конструкция и низкая стоимость привлекли множество приложений.



Определение однофазного асинхронного двигателя

Однофазные асинхронные двигатели — это простые двигатели, которые работают от однофазного переменного тока и в которых крутящий момент создается за счет индукции электричества, вызванного переменными магнитными полями. Однофазные асинхронные двигатели бывают разных типов в зависимости от начальных условий и различных факторов. Они есть-

1). Двигатели с расщепленной фазой.



  • Двигатели с резистивным пуском.
  • Двигатели емкостного пуска.
  • Двигатель с постоянным разделенным конденсатором.
  • Двухзначный конденсаторный двигатель.

2). Асинхронные двигатели с расщепленными полюсами.

3). Асинхронный двигатель с резистивным пуском.


4). Отталкивание — пуск асинхронного двигателя.


Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Основными частями однофазного асинхронного двигателя являются статор, ротор, Обмотки . Статор — это неподвижная часть двигателя, на которую подается переменный ток. Статор содержит два типа обмоток. Одна — основная обмотка, другая — вспомогательная. Эти обмотки размещены перпендикулярно друг другу. К вспомогательной обмотке параллельно подключен конденсатор.

В качестве Поставка переменного тока используется для работы однофазного асинхронного двигателя, необходимо учитывать определенные потери, такие как потеря на вихревые токи, потери на гистерезис. Для устранения потерь на вихревые токи на статоре нанесена ламинированная штамповка. Чтобы уменьшить потери на гистерезис, эти штамповки обычно изготавливаются из кремнистой стали.

Ротор — это вращающаяся часть двигателя. Здесь ротор похож на ротор с короткозамкнутым ротором. Ротор не только цилиндрический, но и имеет по всей поверхности прорези. Чтобы обеспечить плавную и стабильную работу двигателя, предотвращая магнитную блокировку статора и ротора, пазы скошены, а не параллельны.

Жилы ротора представляют собой алюминиевые или медные стержни, размещенные в пазах ротора. Торцевые кольца, изготовленные из алюминия или меди, замыкают проводники ротора. В этом однофазном асинхронном двигателе контактные кольца и коммутаторы не используются, поэтому их конструкция становится очень простой и легкой.

Эквивалентная схема однофазного асинхронного двигателя

На основе теории двойного вращающегося поля можно нарисовать эквивалентную схему однофазного асинхронного двигателя. Схема изображена в двух положениях — состояние покоя ротора состояние заблокированного ротора.

Двигатель с заблокированным ротором действует как трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой.

схема замещения однофазного асинхронного двигателя

В состоянии покоя ротора два вращающихся магнитных поля имеют противоположное направление с одинаково разделенными величинами и кажутся соединенными последовательно друг с другом.

цепь однофазного асинхронного двигателя в состоянии покоя ротора

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

На главную обмотку однофазных асинхронных двигателей подается однофазный переменный ток. Это создает флуктуирующий магнитный поток вокруг ротора. Это означает, что при изменении направления переменного тока изменяется направление генерируемого магнитного поля. Этого условия недостаточно, чтобы ротор вращался. Здесь применяется принцип теории двойного вращающегося поля.

Согласно теории двойного вращающегося поля, одиночное переменное поле возникает из-за комбинации двух полей равной величины, но вращающихся в противоположном направлении. Величина этих двух полей равна половине величины переменного поля. Это означает, что при приложении переменного тока создаются два поля половинной величины с равными величинами, но вращающимися в противоположных направлениях.

Итак, теперь в статоре течет ток, а на роторе вращается магнитное поле, таким образом Закон Фарадея электромагнитной индукции действует на ротор. Согласно этому закону, вращающиеся магнитные поля производят электричество в роторе, которое создает силу «F», которая может вращать ротор.

Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается автоматически?

Когда к ротору применяется закон электромагнитной индукции Фарадея, индуцируется электричество и создается сила на стержнях ротора. Но согласно теории двойного вращающегося поля, существуют два магнитных поля одинаковой величины, но вращающихся в противоположном направлении. Таким образом, создаются два вектора силы с одинаковой величиной, но противоположными по направлению.

Таким образом, эти векторы силы, поскольку они имеют одинаковую величину, но противоположны по направлению, не вызывают вращения ротора. Итак, однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно. Мотор в таком состоянии просто гудит. Чтобы предотвратить эту ситуацию и вращать ротор, для однофазного двигателя необходимо приложить пусковое усилие. Когда сила в одном направлении становится больше, чем сила в другом направлении, ротор начинает вращаться. В однофазных асинхронных двигателях для этой цели используются вспомогательные обмотки.

Способы пуска однофазного асинхронного двигателя

Однофазный асинхронный двигатель не имеет пускового момента, поэтому для обеспечения этого пускового момента необходима внешняя схема. Для этого в статоре этих двигателей имеется вспомогательная обмотка. Вспомогательная обмотка подключена параллельно конденсатору. Когда конденсатор включен, как и основная обмотка, на вспомогательной обмотке наблюдаются два магнитных поля одинаковой величины, но в противоположном направлении.

Из этих двух магнитных полей вспомогательной обмотки одно нейтрализует одно из магнитных полей основной обмотки, тогда как другое складывается с другим магнитным полем основной обмотки. Таким образом, в результате получается одно вращающееся магнитное поле большой величины. Это создает силу в одном направлении, следовательно, вращает ротор. Когда ротор начинает вращаться, он вращается, даже если конденсатор выключен.

Существуют разные способы определения однофазных асинхронных двигателей. Обычно эти двигатели выбираются в зависимости от способа их запуска. Эти методы можно классифицировать как

  • Двухфазный пуск.
  • Пуск с расщепленными полюсами.
  • Запуск двигателя отталкивания
  • Нехватка пуска.

В двухфазных пусках статор имеет два типа обмоток — основная обмотка и вспомогательная обмотка, соединенные параллельно. Двигатели с таким способом запуска

  • Двигатели с резистивным разделением фаз.
  • Конденсаторные электродвигатели с разделенной фазой.
  • Конденсаторы запускают и запускают двигатели.
  • Конденсаторный двигатель.

Однофазный индукционный конденсаторный пусковой двигатель

Это также называется конденсаторным электродвигателем с разделенной фазой. Здесь количество витков вспомогательной обмотки равно числу витков основной обмотки. Конденсатор включен последовательно со вспомогательной обмоткой. Вспомогательная обмотка отключается с помощью центробежного переключателя, когда ротор достигает 75% синхронной скорости. Двигатель продолжает ускоряться, пока не достигнет нормальной скорости.

Номинальная мощность двигателей с конденсаторным пуском составляет от 120 до 750 Вт. Эти двигатели обычно выбирают для таких применений, как холодильники, кондиционеры и т. Д. Из-за их высокого пускового момента.

Применение однофазного асинхронного двигателя

Эти двигатели находят применение в вентиляторах, холодильниках, кондиционерах, пылесосах, стиральных машинах, центробежных насосах, инструментах, мелкой сельскохозяйственной технике, воздуходувках и т.д. трехфазное питание недоступно. Двигатели от 1/400 кВт до 1/25 кВт используются в игрушках, фенах и т. Д.

Итак, в основном мы используем однофазный асинхронные двигатели в нашей повседневной жизни часто. Эти моторы легко ремонтировать. Тем не менее, у этих двигателей есть некоторые недостатки. С каким недостатком этих моторов вы столкнулись? Вы можете назвать некоторые из них?

Источник изображения: Цепи однофазных асинхронных двигателей

Подключение однофазного асинхронного двигателя и принцип его работы | ENARGYS.RU

Используемые в настоящее время бытовые приборы в своем подавляющем большинстве работают при помощи однофазного асинхронного двигателя. Максимальная мощность такого двигателя не превышает 500 Вт.

Однофазный асинхронный двигатель: принцип работы

Однофазный двигатель работает за счет вращающегося магнитного поля, которое возникает при смещении в пространстве двух обмоток статора, соединенных параллельно, относительно друг друга. Важным условием работы однофазного двигателя является сдвиг по фазе токов обмоток. Для этого в конструкции двигателя предусмотрен фазосмещающий элемент (как правило, это конденсатор), он подключен последовательно одной из статорных обмоток. Роль фазосмещающего сетевого элемента может выполнять активное сопротивление или индуктивность.

В том случае если при работе двигателя цепь обмотки разрывается, прекращается движение магнитного потока (Ф) статора. Происходит инерционное вращение ротора, поэтому, поток остается вращающимся по отношению к обмотке ротора и наводит ЭДС, силу тока (I) и собственный магнитный поток (Ф), при этом движение магнитного потока (Ф) ротора совпадает со статорным магнитным потоком.

Магнитный поток ротора изменяется. Данное действие основывается на синусоидальном законе согласно которому, изменяя направление на противоположное, ротор остается в состоянии вращения. В связи с этим запуск мотора возможен в том случае если наличествует внешний фактор, который способен осуществить возвратное вращательное движение ротора в первоначальное направление.

Так как при запуске однофазного двигателя применяется пусковая катушка с применением фазосмещающего элемента. Сопротивление активного типа используется в этом роде очень часто, в связи с дешевизной.

После запуска двигателя возникает отключение обмотки действующей для запуска. Обмотка пуска работает в кратковременном режиме, и для ее изготовления применяется более тонкий провод, чем идет на изготовление рабочей обмотки.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Рис. №1.Схемы подключения асинхронного двигателя к однофазной сети

Для подключения однофазного асинхронного двигателя к однофазной сети прибегают к помощи резистора, используемого для запуска, и присоединенного к пусковой катушке (обмотке) последовательным методом, таким образом, между токами, которые присутствуют в обмотке двигателя, наблюдается сдвиг фаз на 30о, этого хватает для запуска асинхронной машины в работу. В конструкции двигателя, в котором присутствует сопротивление пуска, наличие фазового угла объясняется неодинаковым комплексным сопротивлением в электрических цепях двигателя.

Рис. №2. Схема включения асинхронного однофазного двигателя с распределенной статорной обмоткой, используемой в качестве привода активатора стиральных машин бытового назначения.

Кроме, использования сопротивления пуска применяется подключение однофазного двигателя к однофазной цепи с конденсаторным пуском. Двигатель, выполняющий эту операцию, будет использовать расщепленную фазу. Особенность этого способа в том, что вспомогательная катушка, в которую встроен конденсатор используется в момент времени запуска. Чтобы достигнуть максимально возможного эффекта сдвиг токов относительно обмоток должен достигать максимально высокого значения угла – 90

о.

Среди разнообразия элементов, используемых для сдвига фаз, только использование конденсатора дает возможность получения максимально лучшего пускового эффекта однофазного асинхронного двигателя.

Однофазный двигатель с расщепленной фазой и экранированными полюсами

При рассмотрении однофазных электродвигателей нельзя забыть о моделях двигателей в конструкции, которых применяются экранированные полюса, в такой машине присутствует расщепленная фаза и короткозамкнутая вспомогательная обмотка. Статор такого двигателя имеет явно выраженные полюса, каждый из которых разделен аксиальным пазом на две неодинаковые части, на меньшей части находится короткозамкнутый виток.

При присоединении статора двигателя в электрическую сеть, магнитный поток, для которого характерно пульсирующее действие и созданный в магнитопроводе машины, делится на 2 части. Движение одной из них идет по части полюса без экрана, вторая следует по части полюса покрытой экраном. Индуктивность витка приводит к отставанию тока по фазе от наведенной магнитным потоком ЭДС. Магнитный поток короткозамкнутой обмотки создает результирующий поток, который движется в экранированной части полюса. В разноименных частях полюсов наблюдается сдвиг разных магнитных потоков на определенное значение угла, а также на разницу во времени.

Недостаток этих моделей заключается в значительных электрических потерях, которые присутствуют в витках обмотки замкнутой накоротко.

Используется в конструкции тепловентиляторов и вентиляторов.

Однофазный двигатель с ассиметричным магнитопроводом статора

Особенность конструкции заключается в наличии явно выраженных полюсов, расположенных на несимметричном сердечнике, изготовленным шихтованным способом. Конструкция ротора короткозамкнутая, тип обмотки – «беличья клетка». В конструкции такого двигателя характерно отсутствие элементов для сдвига по фазе. Улучшение пусковой характеристики достигается добавление в конструкцию магнитных шунтов.

Рис. №3. Чертеж асимметричного статора асинхронной машины.

Недостатки этих машин:

  1. Малый КПД.
  2. Невозможность реверсирования.
  3. Невысокий пусковой момент.
  4. Сложность операций по изготовлению магнитных шунтов.

Несмотря на наличие недостатков, однофазные асинхронные машины широко используются для конструирования бытовой техники, причина в невысокой мощности бытовой электрической сети, которой соответствует мощность однофазных асинхронных двигателей.

Асинхронный однофазный двигатель его устройство и подключение

Асинхронный однофазный двигатель представляет собой машину, преобразующую электрическую энергию в механическую, снимаемую в виде вращательного момента на ее валу. Свое название она получила потому, что при увеличении нагрузки на вал ее скорость уменьшается, отставая от частоты вращения магнитного поля. Разница этих скоростей называется скольжением.

Состоит асинхронный однофазный двигатель, как и все электрические машины, из двух основных частей — статора и ротора. Внутри клеммной коробки, закрепленной на корпусе, сделаны выводы, обозначенные по-разному. Их четыре, и для того чтобы их правильно соединить, необходимо понимать назначение каждой из двух пар проводов.

От обычного трехфазного электромотора асинхронный однофазный двигатель отличается количеством обмоток и их конфигурацией. Их две, и они не одинаковы. Основная обмотка предназначена для создания вращающегося магнитного поля эллиптической формы.

Под прямым углом по отношению к ней располагается дополнительная или вспомогательная катушка индуктивности, генерирующая пусковой момент, нужный для придания ротору начального вращения. Необходимость этого элемента обусловлена тем, что одна электрообмотка возбуждает магнитное поле, ось симметрии которого остается неподвижной, а, следовательно, чтобы тронуть ротор с места, требуется дополнительное усилие. Форма его эллиптическая, и ее можно представить как сумму двух круговых полей с противоположными направлениями, одно из которых способствует вращению, а другое препятствует ему. Характеристики такой машины по этой причине значительно хуже, чем у трехфазной, однако в условиях квартиры или дома приходится мириться с этим недостатком.

Как правило, асинхронный однофазный двигатель – машина невысокой мощности, используемая чаще всего для бытовых электроприборов. Примером могут служить фен, пылесос, кофемолка или кухонный комбайн. Со своей задачей электродвигатели этого типа вполне справляются, тем более что альтернативы им практически нет.

Подключение однофазного асинхронного двигателя имеет свои особенности, обусловленные спецификой конструкции. Дело в том, что пусковая обмотка не предназначена для длительной работы. Запуск машины производится в кратковременном режиме. После набора рабочей угловой скорости цепь возбуждения дополнительного поля должна быть разомкнута, иначе произойдет ее опасный перегрев и, возможно, выход из строя. Время запуска, как правило, не превышает трех-пяти секунд. Размыкание может производиться как вручную (просто отпустить кнопку «Старт»), так и автоматически (с помощью размыкающего реле времени). В наиболее совершенных устройствах применяются центробежные системы, рассчитанные на отключение разгонной обмотки в тот момент, когда асинхронный однофазный двигатель достигнет номинальной скорости вращения.

Помимо дополнительной обмотки и стартовой кнопки есть еще один элемент, необходимый для того, чтобы заставить вращаться однофазный асинхронный двигатель. Схема подключения предусматривает последовательное соединение с индуктивностью схемы, обеспечивающие фазовое смещение. Как правило, это конденсатор, при прохождении через который вектор электрического тока изменяет направление относительно вектора напряжения.

Однофазный асинхронный двигатель

Дмитрий Левкин

Электродвигатель асинхронный однофазный — асинхронный электродвигатель, работающий от однофазной сети переменного тока без применения преобразователя частоты и который в основном режиме работы (после пуска) использует только одну обмотку (фазу) статора.

Двигатель двухфазный — однофазный асинхронный двигатель, имеющий вспомогательную (пусковую) обмотку на статоре, смещенную от основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Конструкция однофазного асинхронного двигателя со вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор — вращающаяся часть электродвигателя, статор — неподвижная часть электродвигателя, с помощью которой создается магнитное поле для вращения ротора.

Основные части однофазного асинхронного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° относительно друг друга.Основная (рабочая) обмотка обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель фактически двухфазный, но так как после пуска работает только одна обмотка, электродвигатель называется однофазным.

Ротор обычно представляет собой короткозамкнутую обмотку, называемую также «беличьей клеткой» из-за сходства. У которых медные или алюминиевые стержни закрыты кольцами на концах, а пространство между стержнями часто заполнено алюминиевым сплавом.Ротор однофазного двигателя также может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Двигатель асинхронный однофазный со вспомогательной обмоткой имеет две обмотки, расположенные перпендикулярно друг другу

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, рассмотрим его только с одним витком в основной и вспомогательной обмотках.

Анализ корпуса с двумя обмотками, имеющими один виток

Рассмотрим случай, когда ток во вспомогательной обмотке отсутствует.При включении основной обмотки статора переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, стационарное в пространстве, но изменяющееся от +Ф max до -Ф max .

Старт

Стоп

Пульсирующее магнитное поле

Если вы поместите короткозамкнутый ротор с начальным вращением в флуктуирующее магнитное поле, он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, разделим флуктуирующее магнитное поле на два одинаковых вращающихся поля, имеющих амплитуду, равную Ф max /2 и вращающихся в противоположных направлениях с одинаковой частотой:

,

  • где n f — скорость вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
  • n r
    — скорость вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
  • f 1 – частота тока статора, Гц,
  • p — количество пар полюсов,
  • n 1 — скорость вращения магнитного потока, об/мин

Старт

Стоп

Разложение флуктуирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие флуктуирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай, когда ротор в пульсирующем магнитном потоке имеет начальное вращение.Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать крутящий момент, так как проскальзывание ротора относительно прямого и обратного магнитных потоков будет неодинаковым.

Предположим, что прямой магнитный поток Ф f , вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Ф r в противоположном направлении. Так как скорость вращения ротора n 2 меньше скорости вращения магнитного потока n 1 , то скольжение ротора относительно потока Ф f составит:

,

  • где s f — проскальзывание ротора относительно прямого магнитного потока,
  • n 2 – частота вращения ротора, об/мин,
  • s — скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающийся магнитный поток вместо пульсирующего магнитного потока

Магнитный поток Ф r вращается против вращения ротора, скорость вращения ротора n 2 относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Ф r

,

  • где s r — проскальзывание ротора относительно обратного магнитного потока

Старт

Стоп

Вращающееся магнитное поле, проникающее в ротор

Ток, индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции, прямой Ф f и обратный Ф r магнитные потоки, создаваемые обмоткой статора, наводят в обмотке ротора ЭДС, которые, соответственно, в короткозамкнутом роторе генерируют токи I 2f и я .Частота тока в роторе пропорциональна скольжению, поэтому:

,

  • где f 2f – частота тока I 2f , индуцированного прямым магнитным потоком, Гц

,

  • где f 2r – частота тока I 2r , индуцированного обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращении ротора электрический ток I 2r , индуцированный обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f 2r , значительно превышающую частоту f 2f тока ротора I 2f индуцируется прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f 1 = 50 Гц при n 1 = 1500 и n 2 = 1440 об/мин,

проскальзывание ротора относительно прямой магнитный поток s f = 0,04;
частота тока, индуцированного прямым магнитным потоком f 2f = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока а s r = 1,96;
частота тока, индуцированного обратным магнитным потоком f 2r = 98 Гц

По закону Ампера вращающий момент возникает в результате взаимодействия электрического тока I 2f с магнитным полем F f

,

  • где M f — магнитный момент, создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
  • с М постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I 2r , взаимодействуя с магнитным полем Ф r , создает тормозной момент M r , направленный против вращения ротора, то есть противоположный моменту M f :

,

  • где M r – магнитный момент, создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий крутящий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

,

Примечание: В связи с тем, что во вращающемся роторе прямое и обратное магнитное поле будут индуцировать ток разной частоты, моменты, действующие на ротор в разных направлениях, не будут равны.Следовательно, ротор будет продолжать вращаться в флуктуирующем магнитном поле в том направлении, в котором он имел первоначальное вращение.

Тормозной эффект реверсивного поля

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при малых значениях скольжения s = s f ​, момент создается в основном за счет момента M f . Тормозное действие крутящего момента реверсивного поля М р незначительно. Это связано с тем, что частота f 2r значительно выше частоты f 2f , поэтому индуктивное сопротивление обмотки ротора а х 2r = x 2 s r к току I 2r намного больше его активного сопротивления.Поэтому ток I 2r , имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Ф r , значительно ослабляя его.

,

  • где r 2 — сопротивление стержней ротора, Ом,
  • x 2r — реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности мал, то станет понятно, почему М р под нагрузкой двигателя не оказывает существенного тормозного действия на ротор однофазного двигателя.

При одной фазе невозможно запустить ротор.

Ротор, имеющий начальное вращение, будет продолжать вращаться в поле, создаваемом однофазным статором

Действие флуктуирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n 2 = 0) скольжение s f = s r = 1 и M f = M r , поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя M ф = 0.Для создания пускового момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, равенство моментов М f и М r нарушается и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение M = M f — M r ≠ 0,

Пуск однофазного асинхронного двигателя. Как создать начальную ротацию?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки В, смещенной в пространстве относительно основной (рабочей) обмотки А на угол 90 электрических градусов.Для того чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле, токи I А и I В в обмотках должны быть противофазны друг относительно друга. Для получения сдвига фаз между токами I А и I В вспомогательная (пусковая) обмотка Б подключается к фазосдвигающему элементу, представляющему собой резистивное (резистор), индуктивное (дроссель) или емкостное (конденсатор) [1].

После разгона ротора двигателя до скорости вращения, близкой к установившейся, пусковая обмотка В отключается.Вспомогательная обмотка отключается либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле выдержки времени, токового или дифференциального реле, либо вручную с помощью кнопки.

Таким образом, однофазный асинхронный двигатель при пуске работает как двухфазный, а после пуска — как однофазный.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением

Пусковое сопротивление Асинхронный двигатель представляет собой двигатель с расщепленной фазой, в котором цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным сопротивлением.

Омический фазовращатель, бифилярная пусковая обмотка

Различное сопротивление и индуктивность обмоток

Для запуска однофазного асинхронного двигателя можно использовать пусковой резистор, который включается последовательно с пусковой обмоткой. В этом случае удается добиться сдвига фаз 30° между токами основной и вспомогательной обмоток, что вполне достаточно для пуска двигателя.В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также фазовый сдвиг можно создать, используя пусковую обмотку с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Для этого пусковую обмотку делают с меньшим числом витков и с использованием более тонкого провода, чем в основной обмотке.

Конденсаторный пусковой асинхронный двигатель

Конденсаторный пуск Асинхронный двигатель представляет собой двигатель с расщепленной фазой, в котором цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Емкостный фазовращатель с пусковым конденсатором

Для достижения максимального пускового момента требуется создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого необходимо, чтобы токи в основной и вспомогательной обмотках были смещены относительно друг друга на 90°. Использование резистора или дросселя в качестве фазосдвигающего элемента не позволяет получить требуемый фазовый сдвиг. Только включение конденсатора определенной емкости позволяет получить фазовый сдвиг на 90°.

Среди фазосдвигающих элементов только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели, в цепи которых постоянно включен конденсатор, используют для работы две фазы и называются конденсаторными. Принцип работы этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами представляет собой двигатель с расщепленной фазой, в котором вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. Каждый полюс статора разделен осевой канавкой на две неравные секции. Меньший участок полюса имеет короткозамкнутый виток. Ротор однофазного двигателя с расщепленными полюсами закорочен в виде беличьей клетки.

При включении однофазной обмотки статора в электрическую сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток.Одна часть которого проходит через незатененный Ф’, а другая Ф» по заштрихованному участку полюса. Поток Ф» индуцирует ЭДС Е к в короткозамкнутом витке, в результате чего ток I к отстает от Е к в фазе из-за индуктивности катушки. Ток I к создает магнитный поток Ф к , направленный противоположно Ф», создающий результирующий поток в заштрихованном сечении полюса Ф с =Ф»+Ф к . Таким образом, в двигателе потоки экранированных и незатененных участков полюса сдвинуты во времени на определенный угол.

Пространственные и временные углы сдвига между потоками Ф с и Ф’ создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Ф с ≠ Ф’.

Низкие пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя. КПД значительно ниже, чем у асинхронных двигателей с конденсаторным пуском той же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутой катушке.

Статор такого однофазного двигателя выполнен с явно выраженными полюсами на несимметричном пластинчатом сердечнике.Ротор имеет короткозамкнутую обмотку.

Этот двигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком этого двигателя является низкий КПД.

Читайте также

Как происходит самозапуск однофазного асинхронного двигателя? Однофазный асинхронный двигатель.



Однофазный асинхронный двигатель

В этой статье об однофазном асинхронном двигателе содержится подробная информация об однофазном двигателе.В котором обсуждалась информация о типах однофазного асинхронного двигателя, его принципе работы, использовании, преимуществах и недостатках.

Однофазный асинхронный двигатель

Однофазный асинхронный двигатель имеет одну фазу и нулевой провод из-за того, что он работает на одной фазе, он называется однофазным. Например, в трехфазном двигателе питание 433 вольта подается по трем фазам. Точно так же двигатель вращается на 230 вольт в одной фазе.

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя такой же, как у трехфазного асинхронного двигателя в соответствии с законом Фарадея.Но вращающийся магнитный поток создается в трехфазном двигателе. тогда как в однофазном асинхронном двигателе создается переменный магнитный поток.

Читайте также —  Что спросить при покупке солнечных батарей? На что обратить внимание при покупке солнечной батареи?

Почему однофазный двигатель не запускается самостоятельно?

Трехфазный двигатель запускается самостоятельно, а однофазный двигатель не запускается самостоятельно. Он создан для самостоятельного запуска.

Для вращения любого двигателя переменного тока требуется вращающееся магнитное поле.Что возможно только при двухфазном питании. Это невозможно в одной фазе, поэтому это не самозапуск.

Как происходит самозапуск однофазного асинхронного двигателя?

Однофазное питание имеет электрический угол 90 градусов, его необходимо преобразовать в 120 градусов. И это происходит путем преобразования одной фазы в две фазы. Чтобы разделить фазу на две части, необходимо использовать специальные методы. Затем двигатель сам запускается.

Как однофазный асинхронный двигатель становится самозапускающимся?

Как объяснялось выше, однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.Чтобы двигатель запускался самостоятельно, его можно временно преобразовать в двухфазный двигатель во время запуска, что может быть достигнуто путем введения дополнительной «пусковой обмотки», также называемой вспомогательной обмоткой .

Как запускается однофазный двигатель?

Однофазные двигатели работают по тому же принципу, что и трехфазные, за исключением того, что они работают только от одной фазы. Из однофазного он создает колеблющееся магнитное поле, которое движется вперед и назад, а не вращающееся магнитное поле.Этот тип фазы часто называют стартовой фазой или вспомогательной фазой.

Почему конденсатор используется в однофазном двигателе?

Для некоторых однофазных электродвигателей переменного тока требуется «рабочий конденсатор» для питания обмотки второй фазы (вспомогательной катушки) для создания вращающегося магнитного поля во время работы двигателя. Пусковые конденсаторы кратковременно увеличивают пусковой момент двигателя и позволяют быстро включать и выключать двигатель.

Какой стартер используется в асинхронном двигателе?

Пускатель звезда-треугольник

Пускатель звезда-треугольник используется для запуска асинхронного двигателя с использованием 2 реле в качестве соединителя и таймера в качестве контроллера.1 разъем используется для подачи питания от сети, а другой разъем управляет подключением двигателя по схеме «звезда» или «треугольник».

Какой тип конденсатора используется в однофазном двигателе?

Постоянно разделенный конденсатор

Однофазный асинхронный двигатель имеет только один конденсатор, который включен последовательно с пусковой обмоткой.

Может ли двигатель работать без конденсатора?

Без конденсатора двигатель не запустится автоматически, но без конденсатора щелчок по валу заставит однофазный двигатель вращаться в любом направлении при условии, что основная обмотка работает должным образом.

Какова цель конденсатора, используемого в двигателях?

Назначение конденсатора для создания многофазного источника питания из однофазного источника питания.

Как конденсатор запускает однофазный двигатель?

Двигатели с конденсаторным пуском представляют собой однофазный асинхронный двигатель, в цепи вспомогательной обмотки которого используется конденсатор для создания большей разности фаз между током в основной и вспомогательной обмотках. Само название конденсатор запускает показывает, что двигатель использует конденсатор для запуска.

Что произойдет, если вы используете неправильный конденсатор?

Если установлен неправильный рабочий конденсатор, магнитное поле двигателя будет неравномерным, что приведет к колебаниям ротора в неравномерных местах. Возникающее колебание приведет к тому, что двигатель станет шумным, увеличит потребление энергии, приведет к падению производительности и вызовет перегрев двигателя.

Читайте также —

Типы однофазных двигателей

Однофазные двигатели переменного тока классифицируются в соответствии с их процессом самозапуска.

Все однофазные двигатели имеют разные имена. Это название основано на методе или процессе, используемом для самостоятельного запуска двигателя.

1) Мотор индукции

2) Коммутаторный двигатель

3) Синхронный двигатель

Некоторые типы этих моторов подобны:

  • Начальный мотор 40058
  • затененный мотор полюса
  • Отталкивающий двигатель
  • Пусковой двигатель сопротивления
  • Пусковой конденсаторный двигатель
  • Двигатель постоянного конденсатора
  • Универсальный двигатель
  • Коллекторный двигатель

Где используется однофазный двигатель?

Однофазный асинхронный двигатель используется в малом оборудовании.Специально используется для электрического оборудования бытовой техники, такого как потолочные вентиляторы, настольные вентиляторы, стиральные машины, миксеры, мельницы, холодильники, сверлильные станки и двигатели, используемые в водяных насосах.

Преимущества использования однофазного двигателя

1) Электропитание 230 вольт, в котором используется одна фаза и нейтраль. Электропитание в нашем доме 230 вольт, так что с подачей проблем нет.

2) Производство однофазных двигателей становится дешевле за счет низкой цены.

3) Стоимость обслуживания меньше, чем у трехфазного двигателя переменного тока.

4) Легкий вес имеет небольшие размеры и благодаря меньшему весу его легко перемещать.

5) Потери также уменьшаются за счет уменьшения тока нагрузки.

Недостатки однофазного двигателя

1) Однофазный двигатель не запускается самостоятельно.

2) Пусковой момент также меньше для однофазного двигателя.

3) Защита почти нулевая. Защита не эффективна при перегрузке.

4) Изменение скорости в зависимости от нагрузки в однофазном асинхронном двигателе.

Однофазный асинхронный двигатель

 

Серводвигатель

Основная особенность серводвигателя заключается в том, что он работает как от источника переменного, так и постоянного тока. Его конструкция аналогична конструкции двигателя постоянного тока. Он использует якорь, коллектор обмотки возбуждения и угольную щетку. Поэтому пусковой момент высокий.

Серводвигатель используется там, где требуется высокая скорость. Этот двигатель вращается со скоростью примерно от 3500 до 4000 об/мин.Все это разработано в соответствии с нашими потребностями. Скорость серводвигателя низкая при нагрузке и высокая при холостом ходе.

Этот тип двигателя используется в различных бытовых приборах. Например, пылесос, миксер, швейная машина и т. д.

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

Двигатель с экранированными полюсами представляет собой однофазный асинхронный двигатель с автоматическим запуском. Статор этого типа двигателя имеет явно выраженные полюса. Обмотка возбуждения выполнена на наклонном полюсе. Полюс закорочен медным кольцом.И возбуждается от однофазного переменного тока.

Состоит из основной обмотки и обмотки с экранированными полюсами. Основная обмотка действует как первичная, а экранированная обмотка трансформатора — как вторичная.

Конденсатор не используется для запуска двигателя с расщепленными полюсами. Заштрихованная катушка помещается поверх заштрихованного полюса.

Двигатель с экранированными полюсами вращается в одном направлении. Это не меняет направление. Выходит небольшими рейтингами. Потери мощности высокие. Коэффициент мощности также низкий.

Используется в небольших машинах, таких как маленькие вентиляторы, игрушки, фены.

Универсальный двигатель

Универсальные двигатели имеют как обмотку возбуждения, так и обмотку якоря. Двигатель с последовательной обмоткой — это двигатель постоянного тока, который может работать как от источника переменного, так и постоянного тока.

Этот тип двигателя используется для малой мощности и высокого пускового момента. Используются миксер, мясорубка, вентилятор, швейная машина.

Мы можем использовать универсальный двигатель как переменного, так и постоянного тока. Можно встретить скорость до 3000 тыс. об/мин.Может работать даже под нагрузкой.

Асинхронный двигатель с отталкиванием

Отталкивание означает отталкивание. Поскольку отрицательное и отрицательное убегают друг от друга , это называется отталкиванием. Но когда минус и плюс приближаются друг к другу,  это называется притяжением .

Отталкивающий двигатель приводится в действие источником переменного тока переменного тока. В этом типе двигателя используются обмотка статора, обмотка якоря, коллектор и щетки.

При этом обе щетки замыкаются друг на друга с сопротивлением.

Отталкивающий двигатель используется для более высокого пускового момента и более высокой скорости. При этом скорость и крутящий момент можно контролировать, регулируя положение щетки. Скорость меняется в зависимости от нагрузки.

Высокие затраты на запуск и обслуживание.

В этой статье об однофазном асинхронном двигателе содержится информация об однофазном двигателе. Надеюсь, это будет полезно для вас. Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с этим, вы можете написать мне в мои аккаунты в социальных сетях.

Спасибо!

Счастливого обучения!

Хорошего дня!

  

Однофазная асинхронная машина — MATLAB & Simulink

Этот пример показывает работу однофазного асинхронного двигателя в режимах работы Конденсатор-Пуск и Конденсатор-Пуск-Работа.

H. Ouquelle и Louis-A.Dessaint (Ecole de technologie superieure, Montreal)

Описание

В этой модели используются два однофазных асинхронных двигателя соответственно в режимах «Конденсатор-Пуск» и «Конденсатор-Пуск-Работа» для сравнения. их рабочие характеристики, такие как крутящий момент, пульсация крутящего момента, эффективность и коэффициент мощности. Два двигателя мощностью 1/4 л.с., 110 В, 60 Гц, 1800 об/мин. питаются от однофазного источника питания 110 В. У них одинаковые обмотки статора (основная и вспомогательная) и короткозамкнутые роторы.

Двигатель 1 Двигатель работает в режиме пуска с конденсатором. Его вспомогательная обмотка, последовательно соединенная с пусковым конденсатором 255 мкФ, отключается при достижении скорости 75% от номинальной. Пусковой конденсатор используется для обеспечения высокого пускового момента.

Двигатель 2 работает в режиме пуск-работа конденсатора. В этом режиме работы используются два конденсатора: рабочий и пусковой конденсаторы. В начальный период вспомогательная обмотка также подключается последовательно с конденсатором 255 мкФ, но после достижения скорости отключения вспомогательная обмотка остается последовательно подключенной к конденсатору 21.Рабочий конденсатор 1 мкФ. Это значение конденсатора оптимизировано для смягчения пульсаций крутящего момента. Двигатель работает эффективно с высоким коэффициентом мощности.

Два двигателя сначала запускаются без нагрузки, при t=0. Затем в момент времени t=2 с, как только двигатели достигли стационарного режима, на вал внезапно прикладывается крутящий момент 1 Н·м (номинальный крутящий момент).

Симуляция

Запустить симуляцию. В блоке Scope отображаются следующие сигналы для двигателя с конденсаторным пуском (желтые линии) и двигателя с конденсаторным двигателем (пурпурные линии): общий ток (основная + вспомогательная обмотка), ток основной обмотки, ток вспомогательной обмотки, напряжение конденсатора, скорость вращения ротора и электромагнитный момент.Механическая мощность, коэффициент мощности и КПД двигателя 1 и двигателя 2 вычисляются внутри подсистемы обработки сигналов и отображаются в 3 блоках дисплея.

Во время пускового периода, пока разъединитель остается замкнутым (от t=0 до t=0,48 с), все сигналы идентичны. После размыкания переключателя наблюдаются различия, как описано ниже.

1. Пусковой конденсатор:

Обратите внимание на пульсации крутящего момента с частотой 120 Гц, которые вызывают механические вибрации ротора с частотой 120 Гц и снижают эффективность двигателя.Пульсация крутящего момента от пика до пика составляет около 3 Н, или 300 % от номинальной нагрузки, когда двигатель работает на холостом ходу. Обратите внимание, что пусковой конденсатор остается заряженным при пиковом напряжении, когда вспомогательная обмотка отключена.

2. Конденсатор-Пуск-Работа:

Обратите внимание, что пульсации крутящего момента значительно уменьшились. Значение рабочего конденсатора оптимизировано для минимизации пульсаций крутящего момента при полной нагрузке. Величина пульсаций крутящего момента составляет 2 Н·м от пика до пика (200 % от номинального крутящего момента) на холостом ходу, в то время как она равна только 0.04 Н·м от пика до пика (4 % от номинального крутящего момента) при полной нагрузке. Коэффициент мощности и КПД при полной нагрузке (соответственно 90 % и 75 %) выше, чем у двигателя с конденсаторным пуском (соответственно 61 % и 74 %).

Что такое двигатель PSC

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) представляет собой тип однофазного двигателя переменного тока; более конкретно, тип асинхронного двигателя с расщепленной фазой, в котором конденсатор подключен постоянно (в отличие от подключения только при запуске).

Двигатели переменного тока

можно разделить на однофазные и трехфазные в зависимости от того, питаются ли они от одного источника питания *1 или трехфазного *2 .
Существует несколько различных типов однофазных асинхронных двигателей. Один из них включает использование конденсатора *3 для генерирования магнитного поля таким образом, что оно имитирует вторую фазу источника питания, тем самым создавая крутящий момент, необходимый для запуска вращения двигателя *4 . Такие двигатели называются «двигателями с конденсаторным пуском», 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 конденсатором» или «двигателями с постоянными конденсаторами».

  • *1

    Однофазный: тип электропитания, используемый в жилых домах.

  • *2

    Трехфазный: Тип электропитания, вырабатываемого на электростанциях и поставляемого на заводы и другие промышленные объекты.

  • *3

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

  • *4

    В дополнение к двигателям с конденсаторным пуском, двумя другими конструкциями однофазных асинхронных двигателей, не требующих конденсатора для создания пускового момента, являются асинхронный двигатель с расщепленной фазой и двигатель с расщепленными полюсами.

Принцип работы двигателей PSC

Чтобы использовать однофазный источник питания, доступный в жилых домах, для привода двигателя, необходим механизм запуска двигателя во вращение. Двигатель PSC делает это, имея отдельные основную и вторичную обмотки (как показано на схеме), при этом основная обмотка подключается непосредственно к источнику питания, а вторичные обмотки подключаются через конденсатор.

При включении блока питания ток протекает сначала в основной обмотке, а затем, с небольшой задержкой из-за конденсатора, во вторичной обмотке. Эта разница в токах основной и вторичной обмотки принимает форму разности фаз (это означает, что их формы волны смещены друг относительно друга на оси времени), вызывая чередование пикового магнитного поля между двумя обмотками и тем самым создавая крутящий момент, который запускает вращения двигателя.

Предыстория разработки двигателей PSC

Одним из принципов однофазного асинхронного двигателя (двигателя PSC) является явление «вращений Араго», открытое Франсуа Араго в 1824 году.Его открытие заключалось в том, что, когда магнит вращается рядом с диском из немагнитного материала (металла, такого как медь или алюминий, который не притягивается магнитом), диск также начинает вращаться вместе с магнитом.

В конце 19 века Никола Тесла, признанный одним из главных сторонников электрической системы переменного тока (AC), изобрел первый практический асинхронный двигатель и внедрил связанные с ним технологии, что привело к широкому внедрению двигателей переменного тока в промышленность. .Последующее появление простых и недорогих однофазных асинхронных двигателей, отличавшихся простотой использования и компактностью, привело к еще более широкому использованию этих двигателей для питания бытовой техники и другого оборудования в различных условиях, включая дома и малые/средние предприятия. фабрики.

Однако в настоящее время двигатели с электронной коммутацией (ЕС) стали обычным явлением в самых разных областях, поскольку они более эффективны и просты в использовании, чем однофазные асинхронные двигатели. Эти EC-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 EC стали широко использоваться в самых разных областях благодаря преимуществам, включающим превосходную энергоэффективность и более простое управление скоростью и другими аспектами работы двигателя.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки двух типов двигателей.

Применение для двигателей PSC и двигателей EC

В то время как способность двигателей PSC работать на знакомом однофазном питании привела к их широкому использованию в таких областях, как обычное домашнее хозяйство, небольшие заводы и сельское хозяйство, использование двигателей EC в последние годы увеличилось.

Области применения двигателей EC включают следующее.

  • Кондиционер
  • Бытовая техника
  • Водонагреватели и горелки
  • Экологическое оборудование
  • Товары для ванной
  • Торговые автоматы
  • Морозильные и холодильные витрины
  • Банкоматы, автоматы для обмена купюр, автоматы по обмену валюты, автоматы по продаже билетов
  • Чистые помещения
  • Оптические изделия
  • Принтеры
  • Копировальные аппараты
  • Медицинское оборудование
  • Торговое оборудование

Однофазный электродвигатель, Мощный однофазный асинхронный двигатель

Однофазный электродвигатель | The Ultimate FAQ Guide

Введение

Электродвигатель является наиболее эффективным механизмом, который преобразует энергию из электрической формы в механическую.Однофазный двигатель выполняет эту работу наиболее удобным способом. Его огромные преимущества позволяют использовать этот двигатель в различных областях.

Знакомы ли вы с принципом работы, преимуществами, ограничениями и т. д. однофазного двигателя? «Xinnuo Motors» — ведущий производитель однофазных двигателей в Китае.

Здесь вы получите достаточно подробное и прямое объяснение различных типов однофазных двигателей и их использования. Итак, делаем ход.

1.Что такое однофазный электродвигатель?

Однофазный двигатель представляет собой электрическую вращающуюся машину. Он получает энергию от однофазного источника питания, а затем преобразует ее в механическую энергию. Обычно этот тип электродвигателя не способен развивать более высокий крутящий момент.

Он работает от одного напряжения переменного тока и состоит из нейтральных и горячих проводов, которые всегда испытывают одинаковый ток. Этот двигатель генерирует переменное магнитное поле вместо интенсивности вращающегося магнитного поля.

Рисунок 1_ Однофазный электродвигатель

2. Как работает однофазный электродвигатель?

Однофазный электродвигатель представляет собой высокофункциональное устройство для преобразования электрической энергии в механическую. Он начинает свою работу, когда создается магнитное поле и работает ротор.

Однофазный двигатель одного типа не может генерировать самоиндуцируемое магнитное поле из-за отсутствия пускового момента. Некоторые двигатели содержат дуэльные конденсаторы. Эти двигатели имеют пусковой момент.

Рисунок 2_ Работа однофазного электродвигателя

Поэтому в этом случае необходимо подключить вспомогательную обмотку. Эта обмотка управляется противофазным электрическим током. Обмотка конденсаторного двигателя соединена с конденсатором.

Эта комбинация создает магнитное поле, приводящее в движение ротор. Здесь осциллирующее магнитное поле помогает продолжать свое вращение.

В двигателе с экранированными полюсами имеется экранирующая катушка, которая действует как вспомогательная обмотка.Это вызывает фазовую задержку магнитного потока в этом двигателе, что создает необходимое вращающееся магнитное поле.

3. Какие существуют типы однофазных электродвигателей?

В мире электроники используются различные типы однофазных двигателей. Его наиболее известные типы: –

  • Однофазный двигатель с конденсаторным пуском серии ML
  • Однофазный электродвигатель серии MY
  • Однофазный асинхронный двигатель большой мощности серии YCL
  • Однофазный двигатель с конденсаторным пуском серии YC
  • Однофазный двигатель с двумя конденсаторами серии YL
  • Однофазные асинхронные двигатели.
  • Однофазный двигатель серии AC

4. Каковы области применения однофазных электродвигателей?

Однофазные двигатели имеют множество применений в различных типах оборудования. Вы можете использовать их в офисах, жилых домах, торговых зонах и т. д. Но в случае однофазных двигателей существует ограничение выходной мощности.

Рисунок 3_ Использование однофазного электродвигателя

его наиболее заметные приложения включают-

  • холодильник
  • компрессор
  • домашняя техника
  • насос
  • HVAC
  • сверла
  • вентилятор
  • Открытие и отключение технологии дверей.

5. Каковы основные компоненты однофазного электродвигателя?

Однофазный двигатель состоит из ротора, обмоток и статора, охлаждающего вентилятора, центробежного выключателя и т. д. Среди этих компонентов первые три являются его основными частями.

Ротор

Ротор участвует во вращении 1 двигателя. Его форма цилиндрическая. Таким образом, вся его поверхность состоит из множества щелей. В эти пазы помещены проводники ротора на алюминиевой основе.

Статор

Неподвижная часть однофазного двигателя.Статор, который получает переменный ток, содержит обмотки. Это питание переменного тока вызывает здесь потери на гистерезис и вихревые токи.

Поэтому статоры изготавливаются с многослойной штамповкой, армированной кремнистой сталью. Штамповка и кремний полезны для уменьшения потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис соответственно.

Обмотки

Однофазный двигатель содержит обмотки двух типов. Они называются первичной и вторичной обмотками. Первичная обмотка расположена вертикально относительно вспомогательной обмотки.Эта обмотка подключена к конденсатору, который используется при запуске двигателя.

Рис. 4_ Компоненты однофазного электродвигателя

За исключением этих компонентов, подшипник, клеммная коробка, блок питания и т. д. являются важными компонентами 1 двигателя.

6. В чем разница между трехфазным и однофазным электродвигателем?

Однофазные и трехфазные двигатели представляют собой два разных электрических механизма для производства механической энергии для электронных устройств.Мы здесь, чтобы объяснить некоторые отличительные факторы между этими двумя эффективными двигателями.

  • Однофазный двигатель имеет одну частоту. Здесь генератор переменного тока с одной обмоткой обеспечивает напряжение источника. Напротив, трехобмоточный генератор переменного тока генерирует переменное напряжение с одинаковой частотой в случае трехфазного двигателя.
  • Однофазные двигатели требуют меньшего обслуживания по сравнению с трехфазными двигателями.
  • Стоимость изготовления сравнительно низкая.
  • Двигатель, работающий от однофазной сети, может создавать пульсирующий крутящий момент. Но трехфазные двигатели способны генерировать равномерный крутящий момент.
  • Серийная работа проще и эффективнее для 1 А, совместимость 3 двигателей с параллельной работой впечатляет.
  • Трехфазные промышленные двигатели обычно применяются в промышленных секторах. С другой стороны, асинхронные двигатели находят более широкое применение в бытовых электронных приборах, а также в коммерческом электронном оборудовании.
  • Однофазный двигатель не может обеспечить такую ​​же эффективность и коэффициент мощности в электронных приложениях, как трехфазная система.

Рисунок 5_ Однофазный двигатель против трехфазного

Свяжитесь с нами сейчас. Мы оказываем комплексные услуги по производству высококачественных однофазных двигателей с двумя конденсаторами и трехфазных синхронных двигателей.

7. Каковы преимущества использования однофазного электродвигателя?

Однофазный двигатель обеспечивает значительные преимущества для электромеханического оборудования.Здесь для вашего удобства объясняются наиболее заметные преимущества этого двигателя.

  • Однофазный двигатель не содержит коллекторов и контактных колец. Поэтому его конструкция проще, чем у многих других двигателей.
  • Имеет простую проводку, поскольку имеет всего два провода.
  • Этот двигатель не требует достаточного обслуживания и ремонта.
  • Его долговечность в машинах с низким коэффициентом мощности (PF) впечатляет. Он устойчив к экстремальным электрическим, термическим и механическим нагрузкам.
  • 1Срок службы двигателя обычно превышает годы.

 

Рис. 6_ Многофункциональный однофазный электродвигатель

8. Как проверить однофазный электродвигатель?

Испытание однофазного двигателя — это не задача мозгового штурма. Вам просто нужно выполнить некоторые основные процедуры, чтобы проверить его производительность. Например:

Первичный осмотр

Сначала проверьте состояние подшипников двигателя. Чтобы проверить это, необходимо провернуть вал двигателя вручную.Если вращение не кажется плавным, следует заменить подшипник.

Проверка сопротивления и источника питания

Затем проверьте, меньше ли сопротивление между землей и телом 0,5 Ом. Для определения сопротивления следует использовать мультиметр.

Проверка обмотки двигателя

В этом двигателе есть пусковая, общая и рабочая клеммы. Вам нужно проверить сопротивление обмотки между этими клеммами. Просто обеспечьте максимальное сопротивление между пусковой и рабочей клеммами.

Кроме того, клемма общего пуска должна иметь минимальное значение сопротивления, а сопротивление клеммы общего пуска должно быть между остальными.

Рис. 7_ Проверка однофазного электродвигателя

Проверка изоляции

Сопротивление изоляции между землей и обмотками должно быть больше 1 МОм. Вот почему вы должны проверить это сопротивление с помощью тестера с напряжением 500 В. Его отклонение вызывает серьезные повреждения однофазного двигателя.

Тест FLA

На этапе эксплуатации определите тест FLA (ток при полной нагрузке) с помощью мультиметра. Все эти тесты могут гарантировать вам безупречную работу ваших проектов с однофазным питанием.

9. Как реверсировать однофазный электродвигатель?

Процесс реверсирования однофазных двигателей различается в зависимости от их типов и механизмов. Здесь мы собираемся объяснить, как поменять местами двигатели с расщепленной фазой и конденсаторным пуском.

Реверсивный двигатель А с конденсаторным пуском

Вначале необходимо убедиться, является ли двигатель реверсивным или нет.Вы можете найти этикетку на этом двигателе, которая указывает на реверсивность однофазного двигателя. Затем вы должны изменить полярность пусковой обмотки этого двигателя.

Это приводит к изменению направления вращения магнитного поля. Требуется чередовать соединения обмотки, конденсатора, переключателя на любом конце пусковой обмотки.

Рис. 9_ Реверс однофазного электродвигателя

Реверсирование двухфазного двигателя

В этом случае важно проверить сопротивление и мощность обмоток.Вы должны обеспечить одинаковое сопротивление в обеих обмотках. Опять же, обмотки мощностью более 0,25 л.с. не подходят для реверсирования из-за различного соотношения витков.

У вас есть возможность переключить направление обмоток двигателя в случае неодинакового сопротивления. Если обмотки не имеют обвязки, можно менять полярность любой обмотки.

10. Как коэффициент мощности влияет на производительность однофазного электродвигателя?

Коэффициент мощности показывает отставание напряжения от тока.Этот двигатель имеет максимальное значение коэффициента мощности около 0,9 при полной нагрузке. На холостом ходу он уменьшается до 0,2.

Поскольку коэффициент мощности представляет собой отношение активной мощности к индуктивной мощности, низкое значение коэффициента мощности нежелательно для любого типа двигателя. Это увеличивает ток, протекающий при определенной нагрузке. Чрезмерная проводимость тока приводит к падению напряжения.

Опять же, коэффициент мощности влияет на снижение системных потерь в 1двигателе. Это также улучшает проводимость нагрузки в цепи.Кроме того, коэффициент мощности влияет на конструктивные параметры этого двигателя, такие как воздушный зазор, тип проводника и т. д.

11. Почему однофазный электродвигатель имеет низкий коэффициент мощности?

На низкий коэффициент мощности однофазного двигателя влияют несколько факторов. К наиболее значительным причинам относятся:

Индуктивная нагрузка

Она вызывает отставание между напряжением и током примерно на 90⁰. Это важный фактор для получения низкого коэффициента мощности.

Колебание нагрузки

Частые колебания тока нагрузки также вызывают колебания напряжения.Так как малая токовая нагрузка увеличивает требования к току намагничивания статора. Это свойство повышает напряжение питания, что приводит к снижению коэффициента мощности.

12. Почему двухфазный однофазный электродвигатель работает медленно?

Двухфазный однофазный двигатель работает медленно из-за повышенной скорости скольжения ротора. Скорость скольжения относится к разнице между скоростью вращения ротора и скоростью вращающегося поля синхронного статора.

Увеличенное значение требуется для создания выходного крутящего момента в этом двигателе.Поэтому его скорость снижается. Следующие факторы вызывают перегрузку, которая также ответственна за замедление скорости двигателя с расщепленной фазой.

  • Неисправный подшипник в нагрузке.
  • Повышенное давление на выходе насоса.
  • Повреждение рабочей обмотки.
  • Неисправность цепи клетки ротора.

13. Что такое обмотка однофазного электродвигателя?

Однофазный двигатель содержит две обмотки в статоре. Размер основной обмотки больше и состоит из толстых проводов.Наоборот, меньшая обмотка, сделанная из более тонкого провода, является вторичной обмоткой.

Обе эти обмотки соединены через общий вывод. От этой клеммы идут общие провода.

Рисунок 10_ Обмотка однофазного электродвигателя

Однофазный источник питания размещается между общей и рабочей клеммами. Но конденсатор стоит между клеммами запуска и запуска.

14. Каков принцип работы однофазного электродвигателя с конденсаторным пуском?

Однофазный двигатель с пусковым конденсатором требует наличия конденсатора на пусковых обмотках.Конденсатор обеспечивает необходимую разность фаз рабочего и пускового тока обмотки.

Здесь очень высокий номинал пускового конденсатора при низком сопротивлении клапана вспомогательной обмотки. Таким образом, его пусковой крутящий момент примерно в 3-4 раза превышает крутящий момент при полной нагрузке.

Рис. 11_ Однофазный электродвигатель с конденсаторным пуском

Компания Xinnuo поставляет сертифицированные по стандарту ISO однофазные асинхронные двигатели для тяжелых режимов работы с конденсаторным пуском в течение длительного периода.Итак, свяжитесь с нами немедленно, чтобы испытать лучшие продукты.

15. Может ли однофазный электродвигатель работать без конденсатора?

Однофазные двигатели бывают нескольких типов. Среди них конденсаторные двигатели не могут работать без конденсатора.

Эти однофазные двигатели можно разделить на три категории в зависимости от использования конденсаторов. Например:

Конденсаторный пусковой двигатель

Для создания пускового момента требуется конденсатор. Затем он продолжает свое вращение.

Двигатель с конденсатором

В этом двигателе никогда не используется конденсатор для обеспечения начального усилия. Но конденсатор всегда обеспечивает необходимый крутящий момент для плавного вращения, последовательно подключаясь к пусковой обмотке.

Пусковой конденсатор Рабочий двигатель

Этот двигатель представляет собой комбинацию двух предыдущих двигателей. Это означает, что конденсатор используется как при запуске, так и при работе этого двигателя.

16. Каковы ограничения однофазных электродвигателей?

Однофазный двигатель обеспечивает впечатляющую производительность в энергетике.Несмотря на массу положительных моментов, есть и отрицательные стороны. Например:

  • Самозапуск не поддерживается. Значит, нужно подумать о вспомогательном пусковом источнике для этого мотора.
  • Его коэффициент мощности не соответствует требованиям во всех приложениях.
  • Этот двигатель не может обеспечить достаточный крутящий момент для быстрой работы.

17. Какой конденсатор используется в однофазном электродвигателе?

Однофазные двигатели не могут создавать момент самозапуска.Таким образом, за исключением двигателей с расщепленными полюсами и расщепленной фазой, этим двигателям требуется конденсатор во время запуска или работы, а иногда и в обоих случаях.

Конденсаторы постоянного тока не применяются для однофазных двигателей. Обычно номинал рабочих конденсаторов варьируется от 1,5 до 100 мкФ при напряжении питания 230 В, 250 В, 440 В и т. д. Опять же, номинал пусковых конденсаторов превышает 70 мкФ.

18. Что такое процесс подключения однофазного двигателя 230 В?

Однофазный двигатель обеспечивает механической энергией многие виды оборудования, такие как вентиляторы, кондиционеры и т. д.Вы можете легко подключить однофазный двигатель 230 В. Обычно питание остается в формах от 220 В до 240 В или 110–120 В.

Процесс подключения двигателей с одним и двумя напряжениями имеет незначительные отличия. Открывая монтажную коробку, вы можете найти два провода черного цвета и зеленую клемму заземления в случае с одним напряжением.

Сначала необходимо выполнить соединение между клеммой заземления и входящими проводами заземления. Затем необходимо зачистить и соединить эти провода с помощью проволочной гайки.Опять же от выключателя идут два горячих провода. Вы должны соединить их с двумя нагруженными проводами этого двигателя.

Рисунок 12_ Электропроводка однофазного электродвигателя

При подключении электродвигателя с двойным напряжением Вы можете следовать приведенным ниже инструкциям.

  • Подсоедините провод заземления к зеленой клемме заземления.
  • Подсоедините зеленый заземляющий провод к заземляющему проводу, чтобы получить клеммное соединение с землей.
  • Подсоедините оба провода, находящиеся в монтажной коробке, соблюдая расчетную схему для однофазного двигателя 230 В.
  • Затем оставшийся сегмент аналогичен двигателям с одним напряжением.
  • Если вы столкнулись с трудностями при подключении проводки, обратитесь к надежному производителю для решения этой проблемы.

    19. Каков средний срок службы однофазного электродвигателя?

    Срок службы однофазного двигателя зависит от нескольких факторов. Например, номинальная мощность, рабочая температура, внешние нагрузки, химическое загрязнение и т. д.Вот почему вы можете подумать о диапазоне срока службы этого двигателя.

    Обычно средний срок службы составляет около 6-10 лет при номинальной мощности 1-1,5 л.с. Вы можете получить долгосрочную службу при правильном обслуживании. Даже при надлежащем уходе и выборе он может страдать от множества экологических проблем.

    Заключение

    Однофазные двигатели тесно связаны с нашей повседневной жизнью. Xinnuo Motors производит универсальные высококачественные однофазные двигатели с высокой надежностью.

    В этом руководстве часто задаваемых вопросов содержится достаточно информации, чтобы просветить вас и устранить путаницу в отношении его применения, проводки, обмотки и т. д. По любым дополнительным вопросам, не стесняйтесь связаться с нами. Следите за обновлениями.

     

    Принцип работы однофазных асинхронных двигателей

    Однофазные асинхронные двигатели Принцип работы: Принцип работы однофазных асинхронных двигателей

    уступает по производительности и больше по весу и объему по сравнению с трехфазными двигателями того же номинала.Тем не менее, они просты, прочны, надежны и менее дороги для небольших рейтингов. Они используются в приводах малой мощности в небольших отраслях промышленности, а также в бытовых и коммерческих приложениях, где доступно только однофазное питание. Как правило, они доступны до 1 кВт. Применений много, например, компрессоры в холодильниках и кондиционерах, стиральные машины, сушилки, вентиляторы, насосы, бытовая техника, небольшие станки, печатные машины, магнитофоны.

    Принцип работы однофазных асинхронных двигателей имеет ротор в клетке и однофазную обмотку в статоре.Пульсирующая магнитодвижущая сила (МДС), создаваемая переменным током в обмотке статора, может рассматриваться как эквивалентная двум волнам МДС постоянной амплитуды, вращающимся в противоположных направлениях с синхронной скоростью. Каждая из этих вращающихся волн МДС индуцирует свой собственный ток ротора и производит действие асинхронного двигателя, как в трехфазном двигателе.

    На рис. 6.60 показаны крутящие моменты, создаваемые двумя вращающимися полями, а также чистый крутящий момент, создаваемый двигателем. Когда ротор неподвижен, он одинаково реагирует на обе волны, и крутящий момент не развивается.Следовательно, однофазный асинхронный двигатель с одной обмоткой статора по своей природе не имеет пускового момента. Но если его запустить вспомогательными средствами, он будет развивать крутящий момент и продолжать работать. Когда ротор работает, индуцированные токи ротора таковы, что их МДС противодействует МДС обратного статора в большей степени, чем МДС прямого статора. Результатом является то, что волна прямого потока, которая развивает прямой крутящий момент, больше, чем волна обратного потока, которая развивает обратный крутящий момент. Создаваемый чистый крутящий момент (разница между крутящими моментами прямого и обратного хода) поддерживает движение.По мере увеличения скорости крутящий момент вперед увеличивается, а крутящий момент назад уменьшается. Таким образом, чистый крутящий момент постепенно увеличивается со скоростью. При запуске с нулевой скорости сначала медленно нарастает, а затем быстро ускоряется до скорости, близкой к синхронной. Поле с обратным вращением увеличивает скольжение при полной нагрузке и, следовательно, снижает эффективность и коэффициент мощности. Взаимодействия между полем, вращающимся в прямом направлении, и токами ротора, вызванными полем, вращающимся в обратном направлении, и полем, вращающимся в обратном направлении, и токами ротора, вызванными полем, вращающимся в прямом направлении, вызывают пульсации крутящего момента второй гармоники, которые вызывают вибрации и шум.

    На рис. 6.61 показана эквивалентная схема принципа работы однофазного асинхронного двигателя с одной обмоткой. На рисунке показаны эквивалентные схемы ротора с учетом полей прямого и обратного вращения. Когда ротор движется в прямом направлении с проскальзыванием s (по отношению к вращающемуся в прямом направлении полю), тогда скольжение s n (по отношению к обратному полю) будет равно

    .

    Следовательно, для обратного поля сопротивление ротора было разделено на (2 — s) в эквивалентной схеме, из которой можно вычислить ток статора I s для любого предполагаемого значения скольжения, когда известны импеданс двигателя и приложенное напряжение.

    Пусть

    Мощность, передаваемая ротору (или мощность воздушного зазора) из-за прямого поля

    Крутящий момент из-за переднего поля

    Мощность, передаваемая ротору (или мощность воздушного зазора) из-за обратного поля

    Крутящий момент из-за обратного поля

    Крутящий момент заднего поля противоположен крутящему моменту прямого поля. Следовательно, чистый развиваемый крутящий момент

    [Решено] Все двигатели в основном работают либо по принципу репу

    Электродвигатель:

    Электродвигатель представляет собой электрическую машину, преобразующую электрическую энергию в механическую.Он работает по принципу электромагнитной индукции , , т.е. когда напряжение индуцируется изменяющимся магнитным полем, которое заставляет медную катушку внутри двигателя многократно вращаться внутри своего постоянного магнита.

    Для электродвигателя входом является разность потенциалов, а выходом — вращение вала.

    Двигатель отталкивающего типа:

    • Статор двигателя отталкивающего типа такой же, как у асинхронного двигателя с расщепленной фазой.
    • Якорь ротора аналогичен якорю двигателя постоянного тока с барабанной обмоткой, соединенной с коллектором.
    • Пара щеток используется, и она закоротила, чтобы сделать беличью клетку ротора.
    • Путем изменения положения щеток можно изменять пусковой момент.
       

    Принцип работы отталкивающего двигателя:

    • При подаче питания на обмотку статора в воздушном зазоре создается переменное поле.
    • За счет действия трансформатора ЭДС наводится в проводнике якоря.
    • Однако направление наведенного тока в проводнике якоря будет зависеть от положения пары короткозамкнутых щеток.
    • Когда ось щетки параллельна или перпендикулярна магнитной оси, крутящий момент не возникает, поскольку чистое напряжение, развиваемое в проводнике якоря, равно нулю.
    • Для создания крутящего момента в роторе мы должны расположить короткозамкнутые щетки между 0° и 90°, скажем α, по отношению к магнитной оси.


     

    Крутящий момент арматуры (Ta) = k sin (2α)

    Когда α равно 45°, будет создан максимальный крутящий момент.

    • Он имеет высокий пусковой момент, низкий пусковой ток и лучший коэффициент мощности, чем однофазный асинхронный двигатель.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.