Принцип работы однофазного двигателя переменного тока: Однофазний електродвигун: принцип роботи, особливості, переваги і недоліки — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Однофазный асинхронный электродвигатель: устройство, принцип работы, подключение

Практически всем хорошо известны трехфазные электродвигатели, они широко применяются в промышленности, позволяют решать самые различные задачи. Да и принцип получения переменного тока, как физической величины мы привыкли рассматривать на примере тех же трехфазных асинхронных генераторов. Но как быть в бытовых условиях, где присутствует только одна фаза, народные умельцы научились выполнять подключение трехфазных электрических машин, но это не обязательно. На практике давно используется однофазный асинхронный электродвигатель, который может выполнять все свои функции даже в домашней сети переменного тока.

Конструктивные особенности

Если сравнивать однофазный электродвигатель с другими электрическими машинами, то конструктивно он также состоит из подвижного и неподвижного элемента – статора и ротора. Статор, за счет протекания электрического тока по его обмоткам, создает магнитное поле, вступающее во взаимодействие с ротором. В результате электромагнитного взаимодействия ротор приводится во вращение.

Рис. 1. Конструкция однофазного асинхронного электродвигателя

Однако все не так просто, как может показаться на первый взгляд, если бы вы убрали из обычного трехфазного электродвигателя лишние две обмотки и подключили в розетку, вращение бы не началось. Мотору попросту не хватит момента для вращения ротора. Поэтому конструкция однофазного асинхронного электродвигателя имеет ряд особенностей.

Ротор

Ротор однофазного электродвигателя представляет собой такой же металлический вал, который оснащается обмоткой. На валу собирается ферромагнитный каркас из шихтованной стали по ее внешней поверхности проделываются пазы. В пазах на валу ротора устанавливаются стержни из меди или алюминия, которые выступают в роли обмотки, проводящей электрический ток. На концах стержни соединяются двумя кольцами, из-за такой конструкции его также называют беличьей клеткой.

При воздействии электромагнитного потока от статора на короткозамкнутые обмотки ротора в беличьей клетке начинает протекать ток. Ферромагнитная вставка на валу помогает усилить поток, проходящий через него. Однако далеко не во всех моделях существует магнитный проводник, в некоторых он выполняется из немагнитных сплавов.

Статор

Конструкция статора в однофазном электродвигателе имеет такой же состав, как и в большинстве электрических машин:

металлический корпус;
установленный внутри магнитопровод из ферромагнитного материала;
обмотка статора, представленная медными проводниками.

Обмотки статора такого электродвигателя подразделяются на две – основную, она же рабочая, через которую осуществляется постоянная циркуляция нагрузки и пусковая, которая задействуется только в момент запуска. Обе обмотки однофазного двигателя расположены под углом 90° друг относительно друга. Такая конструкция делает их схожими с двухфазными электродвигателями, где также применяются две обмотки.

Но их объем, относительно всего пространства асинхронного двигателя отличается, основная составляет только 2/3 от общего числа пазов, а пусковые обмотки занимают 1/3.

Принцип работы

Принцип действия однофазного асинхронного электродвигателя заключается в создании пульсирующего магнитного потока от протекания электрического тока по основной обмотке статора, если рассматривать вариант пуска от вспомогательного витка. Таким образом, подключение однофазного мотора к сети мы рассмотрим на примере одно витка.

Рис. 2. Принцип формирования магнитного потока в статоре

Как видите на рисунке выше, переменный электрический ток, протекая по проводнику, согласно правила буравчика, создает концентрические магнитные потоки. При появлении максимума синусоиды магнитный поток также достигнет своего максимума. Однако в сети однофазного переменного электрического напряжения ток меняет свое направление движения в витке с частотой в 50 Гц. Это означает, что как только кривая пересечет ось абсцисс, ток будет протекать по витку обмотки в противоположном направлении и создаваемый ним магнитный поток получит противоположные полюса и направленность результирующего вектора:

Рис.

3. Формирование потока обратного направления

С физической точки зрения оба потока равнозначны, поэтому их смена с периодичностью 100 раз в секунду даст нулевой результат при сложении. Прямой магнитный поток окажется равным обратному:

Ф_пр = Ф_обр

Это означает, что если в таком поле окажется ротор электродвигателя, вращаться он не будет. 100 раз в минуту в нем произойдет смена магнитного потока, и короткозамкнутый ротор будет просто гудеть, оставаясь на месте. Однако ситуация в корне измениться, если возникнет импульс к начальному движению. В таком случае появиться скольжение, которое и приведет к постоянному вращению вала:

S_пр = (n₁ – n₂) / n₁, где

n₁ – частота вращения магнитного поля однофазного электродвигателя;
n₂ – частота вращения ротора асинхронного электродвигателя;
S – величина скольжения однофазного индукционного мотора.

При смене магнитного потока направление вращения и поля статора и ротора электродвигателя совпадут, поэтому скольжение получит иное выражение для вычисления:

S_обр = (n₁ – ( – n₂)) / n₁, где

Попеременное пересечение стержней магнитными потоками разного направления создаст в них ЭДС, которая сгенерирует электрический ток в роторе и ответный магнитный поток. А он, в свою очередь, также вступит во взаимодействие с полем статора однофазного электродвигателя, как показано на рисунке ниже.

Рис. 4. Получение ЭДС в роторе

Как видите, чтобы подключить трехфазный электродвигатель, достаточно подать на него напряжение, но с однофазным такой вариант не сработает.

Для запуска мотора необходим первичный импульс, который на практике может быть получен посредством:

раскрутки вала вручную;
кратковременного введения пусковой катушки;
расщепления магнитного поля короткозамкнутым контуром.

Из вышеприведенных способов сегодня первый используется только в лабораторных экспериментах, из практического применения он вышел из-за опасности травмирования оператора.

Схемы подключения

Для получения базового импульса вращения могут использоваться различные схемы подключения. Со временем, некоторые из них утрачивали свою актуальность и сменялись более прогрессивными, поэтому далее мы рассмотрим наиболее эффективные, которые применяются и сейчас.

С пусковым сопротивлением

Так как в индукционных электродвигателях сопротивление обмоток имеет комплексную форму, вектор магнитного потока можно легко сместить, если в пусковую обмотку добавить сопротивление. Наличие активной составляющей даст необходимый угол сдвига между рабочими катушками однофазного электродвигателя и пусковой, от 15° до 50°, что и обеспечит разницу для начального вращения.

Рис. 5. Схема с пусковым сопротивлением

С конденсаторным запуском

В отличии от предыдущего способа, в схеме с конденсаторным пуском электродвигателя применяется емкостной элемент, который позволяет сместить электрические величины в основной и пусковой катушках на 90°, обеспечивая максимальное усилие.

Рис. 6. Схема с конденсаторным пуском

На практике пусковой конденсатор вместе с дополнительной обмоткой вводятся кнопкой пуска одновременно с подачей основного питания. Пусковая кнопка устроена таким образом, что контакт C_n возвращается пружиной в изначальное положение, сразу после окончания конденсаторного запуска.

С расщепленными полюсами

В отличии от конденсаторных двигателей, такой способ пуска предусматривает наличие особой конструкции статорного магнитопровода. В этом случае каждый полюс разделяется на два, один из которых комплектуется короткозамкнутым витком, изменяющим характеристики магнитного потока.

Рис. 7. Схема с расщепленными полюсами

Существенным недостатком этого метода пуска однофазного электродвигателя является постоянная потеря мощности и снижение КПД мотора. Поэтому его применяют только в электрических машинах до 100 кВт.

Область применения

Однофазные электродвигатели находят широкое применение в бытовых устройствах или промышленных аппаратах малой механизации. Они охватывают относительно маломощное однофазное оборудование, которое питается от 220В.

Это различные станки для обработки древесины, металла, пластика и т.д. Также однофазные электродвигатели используются в установках сельскохозяйственной отрасли для смешивания зерновых, изготовления бетона и т. д. В быту их применяют в некоторых моделях микроволновок, вытяжек, стиральных машин и куллеров, питающихся от однофазного источника.

Видео по теме

его устройство и принцип действия

Двигатель однофазный функционирует за счёт переменчивого электротока и подключается к сети с одной фазой. Линия должна иметь напряжённость 220 В и частоту 50 Гц.

Выпускаются модификации с мощностью от 5 Вт — 10 кВт.

Электромоторы этого вида находят применение в маломощных аппаратах:

Устройство однофазного двигателя
Разновидности и применение
Схема запуска
Работа механизма
- Подключение мотора с пусковым противодействием
- Подключение двигателя с конденсаторным пуском
Контроль функциональности

бытовой технике;
вентиляторах;
насосах;
станках и т. п.

Значения КПД, силы и отправного момента у однофазных двигателей значительно ниже, нежели у трехфазных приборов тех же объёмов. Перегрузочная способность, кроме того, больше у моторов с 3 фазами. Таким образом, мощность однофазного приспособления не превосходит 70% силы трехфазного того же объёма.

Устройство однофазного двигателя

По сути, имеет 2 фазы, однако, работу осуществляет лишь один из них, по этой причине двигатель именуют однофазным. Как и все без исключения электромашины, однофазный двигатель складывается из 2 элементов: неподвижной (статор) и мобильной (ротор). Предполагает собой асинхронный электромотор, неподвижной частью которого является одна основная работающая обмотка, подключаемая к источнику переменного тока. К мощным граням двигателя этого вида можно причислить несложность системы, представляющую собой ротор с замкнутой обмоткой. К минусам — низкие значения отправного момента и КПД.

Главный недостаток однофазного тока — невозможность генерации им магнитного поля, исполняющего вращение. По этой причине однофазный электромотор не запустится сам при подсоединении к сети.

В теории электромашин функционирует принцип: чтобы появилось магнитное поле, крутящее ротор, в статоре должно быть 2 обмотки (фазы). Необходимо, кроме того, смещение одной обмотки на определённый ракурс относительно другой.

В период работы совершается обтекание обмоток неустойчивыми электрическими полями:

В неподвижном месте однофазного двигателя находится так именуемая отправная электрообмотка. Она смещена на 90 градусов по отношению к основной рабочей.

Сдвиг токов можно приобрести, включив в цепь фазосдвигающий элемент. Для этого могут применяться активные резисторы, катушки индукции и конденсаторы.
В качестве основы для статоров и роторов применяется электротехническая сталь — 2212.

Неверно называть монофазными такие электродвигатели, которые по собственному строению считаются 2- и 3-фазными, однако, подсоединяются к однофазному источнику посредством методик согласования (конденсаторные электромоторы).

Эти две фазы таких приборов считаются рабочими и включены все время.

Разновидности и применение

Моторы однофазные 220 В обширно применяются в разнообразном промышленном и бытовом оснащении.

Существуют 2 наиболее востребованных разновидности данных приборов:

Коллекторные.
Асинхронные.

Последние по собственной конструкции наиболее просты, но обладают рядом недочётов, из числа которых можно выделить трудности с переменой частоты и направления верчения ротора. Мощность этого мотора зависит от конструктивных отличительных черт и может колебаться от 5 до 10 кВт. Его ротор предполагает короткозамкнутую обмотку — алюминиевые или медные стержни, которые замкнуты с торцов.

Как правило, электромотор асинхронный однофазный снабжён 2-мя смещёнными на 90 ° друг к другу обмотками. При этом основная обмотка захватывает существенную часть пазов, а дополнительная (пусковая) захватывает оставшийся участок. Своё наименование электродвигатель асинхронный приобрёл лишь потому, что он содержит только лишь одну рабочую обмотку.

Протекающий по основной обмотке переменный электроток формирует магнитное меняющееся поле. Оно складывается из 2 слоёв равной амплитуды, вращение которых совершается навстречу друг другу. По закону индукции, изменяющийся в закрытых витках электромагнитный поток в роторах образует индукционный ток, который действует с полем, порождающим его. В случае если ротор в неподвижном состоянии, моменты сил на него равны и в результате он остаётся недвижимым.

При вращении ротора нарушится равенство момента сил, таким образом, движение его витков по отношению к крутящимся магнитным полям будет разным. Таким образом, функционирующая на роторные витки от непосредственного магнитного поля сила Ампера будет значительно больше, чем с края противоположного поля.

Схема запуска

В витках ротора индуктивный электроток может появляться только вследствие пересечения ими насильственных направлений магнитного поля. Их вращение должно реализоваться с быстротой чуть менее частоты верчения поля. Непосредственно отсюда и вышло название — асинхронный электродвигатель. Вследствие повышения механической перегрузки уменьшается быстрота верчения, увеличивается индуктивный электроток в роторных витках. А кроме того, увеличивается механическая мощность мотора и переменного тока, который он употребляет.

Принцип действия:

Благодаря току появляется импульсное магнитное поле в статоре электромотора. Это поле возможно рассматривать как 2 различных поля, которые вращаются разнонаправленно и имеют похожие амплитуды и частоты.
Если ротор располагается в неподвижном состоянии, данные поля приводят к появлению одинаковых по модулю, но разнонаправленных факторов.
Если у двигателя отсутствуют особые начальные механизмы, в этом случае при старте результирующий момент станет равный нулю, а, следовательно — двигатель не будет вертеться.
Если же ротор приведён в обращение в любую сторону, в таком случае соответствующий момент приступает доминировать, а следовательно, ось двигателя продолжит вертеться в определённом направлении.

Пуск выполняется магнитным полем, что крутит мобильную часть двигателя. Оно формируется 2 обмотками: основной и дополнительной. Заключительная обмотка имеет минимальный объем и считается пусковой. Она подключается к главной электрической сети через имеющуюся ёмкость или индуктивность. Подсоединение осуществляется только лишь в период запуска. В моторах с невысокой мощностью отправная фаза замкнута накоротко.

Запуск мотора осуществляют удержанием пусковой клавиши на несколько секунд, вследствие чего совершается разгон ротора. В период отпускания пусковой клавиши электродвигатель с двухфазного режима передаётся в однофазовый режим и его работа удерживается нужной компонентой переменчивого магнитного поля.

Отправная фаза рассчитана на временную работу — как правило, до 3 с. Более продолжительное время пребывания под нагрузкой может послужить причиной к перегреву, возгоранию изоляции и неисправности приспособления. Поэтому немаловажно своевременно освободить пусковую клавишу. С целью увеличения надёжности в корпус двигателей встраивают центробежный коммутатор и термическое реле.

Роль центробежного выключателя состоит в выключении пусковой фазы, если ротор наберёт скорость. Это происходит автоматом — без вмешательства. Тепловое реле отключает фазы обмотки, если они нагреваются свыше допустимого.

Работа механизма

Для работы устройства необходима 1 фаза с усилием 220 В. Это значит, что подсоединить его можно в домашнюю розетку. Непосредственно в этом причина известности двигателя среди населения. В абсолютно всех домашних устройствах, от соковыжималки до шлифующей машины, установлены механизмы такого типа.

Имеется 2 вида электромоторов: с пусковой обмоткой и с конденсатором.

В первом виде приборов отправная обмотка функционирует с помощью конденсатора только в период старта. Уже после достижения техникой обычной скорости она выключается, и деятельность продолжается с 1 обмоткой.
Во втором случае для двигателей с рабочим конденсатором, дополнительная электрообмотка подключена через конденсатор все время.

Электродвигатель может быть взят с одного устройства и включён к другому. К примеру, надёжный однофазный двигатель от стиральной машины либо пылесоса может применяться для работы газонокосилки, станка и т. д.

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя:

В 1 схеме работа запускающей обмотки производится с помощью конденсатора и только лишь в период пуска.
2 модель также учитывает временное подсоединение, но оно совершается через сопротивление, а не через холодильник.
3 модель считается наиболее популярной. В рамках этой схемы холодильник постоянно подключен к источнику электричества, а не только лишь в период старта.

Подключение мотора с пусковым противодействием

Дополнительная обмотка подобных приборов имеет высокое интенсивное противодействие. Для пуска электромашины этого вида может быть применён пусковой резистор. Его необходимо поочерёдно подсоединить к пусковой обмотке. Подобным способом можно приобрести сдвиг фаз в 30° меж токами обмоток, чего станет абсолютно достаточно для старта приспособления.

Помимо этого, сдвиг фаз может быть приобретён посредством применения пусковой фазы с огромным значением противодействия и наименьшей индуктивностью. У такого рода обмотки меньшее число витков и тоньше кабель.

Подключение двигателя с конденсаторным пуском

У этих электромашин отправная цепь включает конденсатор и вводится только лишь в период старта.

Для свершения наибольшего значения отправного момента необходимо циркулярное магнитное поле, что осуществляет оборот. Для того чтобы оно появилось, токи обмоток должны быть направлены на 90° друг к другу. Подобные фазосдвигающие компоненты, как резистор и дроссель, не гарантируют нужный сдвиг фаз. Только лишь вовлечение в цепь конденсатора даёт возможность приобрести сдвиг фаз 90°, если верно выбрать ёмкость.

Определить нужные провода и то, к какой обмотке они причисляются, можно посредством замера противодействия. У рабочей обмотки значение противодействия постоянно меньше (12 Ом), чем у пусковой обмотки (30 Ом). В соответствии с этим сечение провода основной обмотки больше, чем у пусковой.

Конденсатор подбирается согласно употребляемому двигателем току. К примеру, в случае если ток равен 1,4 А, то нужен конденсатор 6 мкФ.

Контроль функциональности

Ниже перечислены все дефекты, говорящие о вероятных проблемах с мотором, их причиной могла быть некорректная эксплуатация либо перегруженность:

Неисправная опора или монтажные щели.
В середине двигателя потемнела окраска (показывает на перегрев).
Через щели в корпусе внутрь аппарата втянуты сторонние вещества.

Чтобы проконтролировать функциональность двигателя, необходимо включить его сначала на 1 минуту, а потом предоставить потрудиться приблизительно 15 минут.

Если уже после этого мотор окажется тёплым, то:

вероятно, подшипники загрязнились, зажались либо попросту износились;
причина может быть в очень повышенной ёмкости конденсатора.

Отключите конденсатор и опустите мотор вручную: в случае если он прекратит прогреваться — следует сократить конденсаторную ёмкость.

Двигатель однофазный переменного тока: принцип работы

УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В основу управления режимами работы двигателей переменного тока заложен принцип зависимости частоты вращения вала от величины напряжения, прикладываемого к катушкам статора.

При фиксированной величине тока это означает изменение мощности, передаваемой в нагрузочную (роторную) цепь. Еще один параметр, которым нередко приходится управлять при эксплуатации двигателей рассматриваемого класса – направление вращения вала (реверс).

Для реализации двух этих возможностей применяются различные схемы, построенные на компонентах того или иного типа.

Это могут быть:

транзисторные ключи или реле;
тиристорные элементы;
электронные тиристоры (симисторы).

Транзисторы применяется сегодня крайне редко, поскольку на смену им пришли более эффективные тиристорные и симисторные управляющие элементы.

С их помощью удается непосредственно изменять величину мощности, отдаваемой в нагрузочную цепочку ротора. Для этих целей применяются современные методы широтно-импульсного или фазоимпульсного управления.

Для получения нужной частоты вращения вала и мощности, отдаваемой непосредственно в нагрузку, используется особый электронный элемент – симистор. Степень его открытия задается подачей на управляющий электрод соответствующего напряжения или последовательности прямоугольных импульсов.

Во втором случае частота следования задает время открытия прямого перехода симистора, что в конечном счете определяет величину мощности, передаваемой в управляемую роторную цепочку.

* * *

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Вообще, отличить тип двигателя можно по табличке — шильдику — на которой написаны его данные и тип. Но это только в том случае, если его не ремонтировали. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Как устроены коллекторные движки

Отличить асинхронный и коллекторный двигатели можно по строению. У коллекторных обязательно есть щетки. Они расположены возле коллектора. Еще обязательный атрибут движка этого типа — наличие медного барабана, разделенного на секции.

Такие двигатели выпускаются только однофазные, они часто устанавливаются в бытовой технике, так как позволяют получить большое число оборотов на старте и после разгона. Также они удобны тем, что легко позволяют менять направление вращения — необходимо только поменять полярность. Несложно также организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Потому и используются подобные двигатели в большей части бытовой и строительной техники.

Строение коллекторного двигателя

Недостатки коллекторных двигателей — высокая шумность работы на больших оборотах. Вспомните дрель, болгарку, пылесос, стиральную машину и т.д.. Шум при их работе стоит приличный. На малых оборотах коллекторные двигатели не так шумят (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент — наличие щеток и постоянного трения приводит к необходимости регулярного технического обслуживания. Если токосъемник не чистить, загрязнение графитом (от стирающихся щеток) может привести к тому, что соседние секции в барабане соединятся, мотор попросту перестанет работать.

Асинхронные

Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, может быть одно и трёхфазным. В данной статье рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому речь пойдет только о них.

Асинхронные двигатели отличаются невысоким уровнем шумов при работе, потому устанавливаются в технике, шум работы которой критичен. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.

Строение асинхронного двигателя

Есть два типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница состоит в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это необходимо, так как после разгона она только снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.

Более точно определить бифилярный или конденсаторный двигатель перед вами, можно при помощи измерений сопротивления обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки больше в два раза (разница может быть еще более значительная), скорее всего, это бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка пусковая, а значит, в схеме должен присутствовать выключатель или пусковое реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки постоянно находятся в работе и подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

один с рабочей обмотки — рабочий;
с пусковой обмотки;
общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно)

К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

Соединим статор и ротор.

Что получится?

Таким образом, имеем асинхронный короткозамкнутый двигатель с ротором, в обмотке которого проходит электрический ток. Он и будет причиной возникновения магнитного поля вокруг якорной обмотки. Однако полярность этого потока будет отличаться от созданного статором. Соответственно, и сила, образуемая им, будет вступать в противодействие с той, которая вызвана магнитным полем первичной обмотки. Это и приведёт в движение ротор, так как на нём собрана вторичная катушка, и хвостовики вала якоря закреплены в корпусе двигателя на подшипниках.

Рассмотрим ситуацию взаимодействия сил, возникающих от магнитных полей статора и ротора, с течением времени. Знаем, что магнитное поле первичной обмотки вращается и обладает определённой частотой. Созданная им сила будет перемещаться, имея аналогичную скорость. Это заставит асинхронный двигатель заработать. И его ротор будет свободно вращаться вокруг оси.

Варианты подключения однофазных асинхронных двигателей

Двигатели с пусковой обмоткой

Чтобы управлять работой асинхронным двигателем, имеющим пусковую обмотку, разработана специальная кнопка. Она состоит из трех контактов, один из которых отключается после включения устройства. Называется эта кнопка «ПНВС» и включает в себя средний контакт, который не фиксируется после включения и два крайних контакта с фиксацией.

Если двигатель с пусковой обмоткой, то у него может быть 3 или 4 вывода. Измерив их сопротивление, можно узнать, какой из концов или каких 2 конца имеют отношение к пусковой обмотке.

У двигателя, имеющего 3 вывода, один из концов пусковой обмотки уже соединен с рабочей обмоткой. Как уже было сказано выше, рабочая обмотка всегда имеет меньшее сопротивление, по сравнению с пусковой. У двигателя с 4-мя выводами пусковую обмотку придется соединять с рабочей самостоятельно, на пусковой кнопке. В результате, получится также 3 вывода, которые принимают участие в работе двигателя:

Один конец от рабочей обмотки.
Другой конец от пусковой обмотки.
Третий конец общий (соединение рабочей и пусковой обмотки).

Поэтому подключение таких двигателей ничем не отличается друг от друга, достаточно найти обмотки и соответствующим образом подключить их на реле ПНВС.

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой посредством кнопки ПНВС.

Правильное подключение:

Три провода, выходящие из двигателя, подключаются так: провод, представляющий пусковую обмотку, крепится к среднему контакту (верхнему), а остальные два на крайние (тоже верхние) контакты. Питание 220 V подается на крайние контакты (нижние), при этом средний нижний контакт соединяется перемычкой с боковым контактом (нижним), который включает рабочую обмотку, но не общую, представляющую соединение рабочей и пусковой обмотки. В противном случае двигатель просто не запустится.

Конденсаторные двигатели

Существует три варианта (схемы) подключения конденсаторных двигателей к сети 220V. Без конденсаторов двигатель работать не будет. Он не запустится и будет гудеть. Такая длительная работа может привести к перегреву и выходу его из строя.

Первая схема связана с включением конденсатора в цепь питания конденсаторной обмотки. Подобная схема легко запускает двигатель, но его работа связана с низким К. П.Д. Схема, где конденсатор включен к цепи питания рабочей обмотки обладает лучшими показателями к.п.д., но при этом возникают проблемы с пуском двигателя. Поэтому первая схема используется для условий с тяжелым пуском, если при этом не требуются высокие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Третий вариант подключения связан с установкой 2-х конденсаторов, поэтому схема представляет что-то среднее между вышеописанными двумя вариантами. Схема располагается в середине и более детально ее подключение представлено на фото ниже. Для реализации такой схемы включения потребуется кнопка ПНВС. Она необходима лишь для того, чтобы кратковременно подключать второй конденсатор, на время разгона двигателя. После отключения пускового конденсатора в работе останется две обмотки, причем пусковая обмотка должна быть подключена через конденсатор.

Другие схемы подключения не требуют кнопки ПНВС, поскольку подключение конденсаторов фиксированное, на все время работы электродвигателя. Поэтому достаточно воспользоваться обычным автоматическим выключателем с фиксацией включенных контактов.

Назначение асинхронного двигателя

Введение

Трёхфазный двигатель — электродвигатель, который конструктивно предназначен для питания от трехфазной сети переменного тока.

Представляет собой машину переменного тока, состоящую из статора с тремя обмотками, магнитные поля которых сдвинуты в пространстве на 120° и при подаче трехфазного напряжения образуют вращающееся магнитное поле в магнитной цепи машины, и из ротора — различной конструкции — вращающегося строго со скоростью поля статора (Синхронный двигатель) или несколько медленнее его.

Наибольшее распространение в технике и промышленности получил асинхронный трёхфазный электродвигатель с короткозамкнутой обмоткой ротора, также называемой «беличье колесо». Под выражением «трехфазный двигатель» обычно подразумевается именно этот тип двигателя, и именно он описывается далее в статье.

ПСТ.

КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ

Документ

Подпись

ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ

Документ

Подпись

Асинхронный трёхфазный электродвигатель.

Расчет трехфазного асинхронного электродвигателя.

Исходные данные: Iпуск/Iном = 6,5; Ммакс/Мно = 2,0; КПДном = 0,82; сosjном = 0,83; Тип двигателя—4А80А2У3; Рном=1,5 кВТ; Sном=7,0 %.

Решение

Определим номинальный ток двигателя:

По найденному значению тока из табл. Приложения 2 выбираем сечение питающего провода для двигателя. При номинальном токе 3,35 А подойдут провода сечением 2,5 кв. мм трехжильные медные с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией или трехжильные алюминиевые провода с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией.

Определим величину пускового тока из известного по условию задачи соотношения Iпуск/Iном = 6,5:

Определим номинальный ток плавкой вставки:

Если принять, что двигатель работает с тяжелыми условиями пуска (большая длительность разгона, частые пуски):

Из ряда стандартных плавких вставок на номинальные токи 6, 10, 15, 20, 25, 30, 50, 60, 80, 100, 120, 150 А выбираем вставку на номинальный ток 15 А.

Определим частоту вращения магнитного поля двигателя:

В обозначении двигателя (4А80А2У3) после буквы «А» указано количество полюсов, количество пар полюсов вдвое меньше, т.е. в данном случае Р = 1.

ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ

Документ

Подпись

Определим частоту вращения ротора двигателя:

Определим вращающий момент при номинальном режиме работы:

Из заданной по условию задачи перегрузочной способности двигателя (Ммакс/Мно = 2,0) определим максимальный вращающий момент:

Определим величину скольжения, при которой момент наибольший:

Из двух полученных значений по условию устойчивой работы двигателя выбираем .

Определим пусковой момент двигателя (при S = 1):

Определим момент при S = 0,2:

Момент при S = 0,4:

ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ

Документ

Подпись

Построим график зависимости вращающего момента от скольжения:

ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ

Документ

Подпись

Назначение асинхронного двигателя

Система трехфазного переменного тока, позволившая создать устройства для получения вращающегося магнитного потока, вызвала появление наиболее распространенного в данное время электродвигателя, называемого асинхронным. Это название обусловлено тем, что вращающаяся часть машины — ротор — всегда вращается со скоростью, не равной скорости магнитного потока, т.е. не синхронно с ним. Изготовляемый на мощности от долей ватта до тысяч киловатт при напряжениях 127, 220, 380, 500, 600, 3000, 6000, 10000 В, этот электродвигатель прост по конструкции, надежен в эксплуатации и дешев по сравнению с другими типами. Он применяется во всех видах работ, где не требуется поддержания постоянной скорости вращения, а также в быту, в однофазном исполнении для малой мощности.

Источник

Достоинства и недостатки асинхронных двигателей.

Основные достоинства асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором:

1. Очень простое устройство, что позволяет сократить затраты на его изготовление.

2. Цена намного меньше по сравнению с другими двигателями.

3. Очень простая схема запуска.

4. Скорость вращения вала практически не меняется с увеличением нагрузки.

5. Хорошо переносит кратковременные перегрузы.

6. Возможность подключения трёхфазных двигателей в однофазную сеть.

7. Надёжность и возможность эксплуатировать практически в любых условиях.

8. Имеет очень высокий показатель КПД и cos φ.

Недостатки:

1. Не возможности контролировать частоту вращения ротора без потери мощности.

2. Если увеличить нагрузку, то уменьшается момент.

3. Пусковой момент очень мал по сравнению с другими машинами.

4. При недогрузе увеличивается показатель cos φ

5. Высокие показатели пусковых токов.

Достоинства двигателей с фазным ротором:

1. По сравнению с короткозамкнутыми двигателями, имеет достаточно большой вращающий момент. Что позволяет его запускать под нагрузкой.

2. Может работать с небольшим перегрузом, и при этом частота вращения вала практически не меняется.

3. Небольшой пусковой ток.

4. Можно применять автоматические пусковые устройства.

Недостатки:

1. Большие габариты.

2. Показатели КПД и cos φ меньше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором. И при недогрузе эти показатели имеют минимальное значение

3. Нужно обслуживать щёточный механизм.

Принцип действия

Обмотки статора при помощи переменного тока образуют магнитные поля. Они имеют одинаковую амплитуду и частоту, но действуют в разных направлениях, поэтому статический ротор начинает вращаться.

Если в двигателе отсутствует пусковой механизм, ротор останавливается, потому что результирующий крутящий момент равен нулю. В случае, когда ротор начинает вращаться в одном направлении, соответствующий крутящий момент становится выше, когда вал двигателя продолжает вращаться в заданном направлении.

Момент запуска

Сигналом к запуску становится магнитное поле двух обмоток, вращающее подвижную часть двигателя. Оно создается 2 обмотками: главной и пусковой. Дополнительная обмотка меньшего размера является пусковой и подключается к основной схеме включения однофазного двигателя через ёмкостное или индуктивное сопротивление.

Пусковая обмотка может работать кратковременно. Более длительное время нахождения под нагрузкой может вызвать перегревание и воспламенение изолирующих элементов, что приведет к выходу из строя.

Надежность повышается за счет встраивания в схему однофазного асинхронного двигателя таких элементов как тепловое реле и центробежный выключатель. Последний отключает пусковую фазу в тот момент, когда ротор разгоняется до номинальной скорости. Отключение происходит автоматически.

Работа реле происходит следующим образом: когда обмотки нагреваются до предельного значения, установленного на реле, механизм прерывает подачу питания на обе фазы, предотвращая отказ из-за перегрузки или по любой другой причине. Это защищает от возгорания.

Возможно, вам будет интересно также почитать все, что нужно знать о шаговых электродвигателях в другой нашей статье.

Варианты подключения

Для того, чтобы мотор заработал необходимо иметь одну 220-вольтовую фазу. Это значит, что подойдет любая стандартная розетка. Благодаря этой простоте двигатели завоевали популярность в быту. Любой прибор, начиная от стиральной машины и до соковыжималки, имеет подобные механизмы в своем составе.

Известны два типа однофазных двигателей в зависимости от способа подключения:

Однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой.
Однофазный двигатель с конденсатором.

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя с помощью конденсаторов изображена на рисунке.

Схема содержит пусковую обмотку с конденсатором. После ускорения ротора происходит выключение катушки. Рабочий конденсатор не позволяет размыкаться пусковой цепи, и запускающая обмотка работает через конденсатор в постоянном режиме.

Одновременно с рабочей обмоткой пусковая катушка снабжена током через конденсатор. При использовании в режиме пуска у катушки более высокое активное сопротивление. Фазовый сдвиг при этом имеет достаточную величину, чтобы началось вращение.

Допускается брать пусковую обмотку, с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Запуск конденсатора осуществляется при подключении его к пусковой обмотке и временному источнику питания.

Чтобы достичь максимального значения пускового момента требуется вращающееся магнитное поле. Для этого нужно добиться положения обмоток под углом 900. При правильно рассчитанной емкости конденсатора обмотки могут быть смещены на 900 градусов. Расчет однофазного асинхронного двигателя зависит от схем подключения, которые приведены ниже.

Различные варианты подключения:

временное включение электрического тока на стартовую обмотку через конденсатор;
подача на пусковое устройство через резистор, без конденсатора;
запуск через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

Подключение двигателя

Подключать двигатель нужно в однофазную сеть переменного напряжения 220 вольт, частотой 50 герц. Эти номиналы электроэнергии имеются во всех жилых помещениях нашей страны, и вследствие этого однофазные моторы имеют огромную популярность. Они установлены во всей бытовой технике, такой как.

Холодильник.
Пылесос.
Соковыжималка.
Триммер.
Кусторез электрический.
Швейная машинка.
Электродрель.
Миксер кухонный.
Вентилятор.
Насос водяной.

Разновидности подключения

Подключение с пусковой катушкой.
Подключение с рабочим конденсатором.

Электродвигатели однофазные 220 В малой мощности с пусковой катушкой имеют включённый в цепь конденсатор во время старта. После разгона ротора катушка отключается. Если мотор сделан с рабочим конденсатором, цепь пуска не размыкается, идёт постоянная работа пусковой обмотки через конденсатор.

Существует возможность использовать один электромотор для разных целей. Один и тот же мотор можно снять с одной техники и установить на другую. Включать однофазный двигатель можно тремя схемами.

Происходит временное включение электричества на пусковую обмотку через конденсатор.
Происходит кратковременная подача напряжения на пусковое устройство через резистор, без конденсатора.
Электричество подаётся через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

При использовании в цепи пуска резистора, обмотка будет иметь активное сопротивление выше. Произойдёт сдвиг фаз, достаточный для начала вращения. Можно использовать пусковую обмотку, в которой большее сопротивление и меньшая индуктивность. Чтобы обмотка соответствовала своим параметрам, она должна иметь меньше витков, тоньше провод.

Конденсаторный пуск представляет собой подключение конденсатора к пусковой обмотке и временную подачу электроэнергии. Чтобы достичь максимального значения момента пуска, нужно круговое магнитное поле, оно должно выполнить вращение. Для этого нужно расположение обмоток под углом 90 градусов. Такого сдвига резистором добиться невозможно. Если ёмкость конденсатора рассчитать правильно, то удастся сдвинуть обмотки под угол 90 градусов.

Вычисление принадлежности проводов

Чтобы вычислить провода, подключающие пусковую обмотку и рабочую, нужно иметь прибор, измеряющий омы или тестер. Нужно замерять сопротивления обмоток. Сопротивление рабочей обмотки должно быть меньше, чем пусковой. Например, если замеры показали у одной обмотки 12 Ом, а у другой 30 Ом, то первая из них рабочая, а вторая пусковая. Рабочая обмотка будет иметь большее сечение чем пусковая.

Подборка ёмкости конденсатора

Чтобы подобрать ёмкость конденсатора, нужно знать, какой ток потребляет электромотор. Если он потребляет ток 1,4 ампера, то нужен конденсатор, ёмкость которого составляет 6 микрофарад.

Проверка работоспособности

Начать проверку следует с визуального осмотра.

Если у агрегата была отломана опора, то вследствие этого он тоже мог работать плохо.
В случае если потемнел корпус посередине, это говорит о том что он чрезмерно перегревался.
Возможно, что в разрез корпуса попали разные посторонние вещи, это будет замедлять его и способствовать перегреву.
Если подшипники загрязнены, будет происходить перегревание.
Износ подшипников будет причиной перегревания.
Если к пусковой обмотке 220v подключён конденсатор завышенной ёмкости, то он будет перегреваться. При подозрении на конденсатор нужно отключить его от пусковой обмотки, включить двигатель в сеть, вручную прокрутить вал, произойдёт запуск и начнётся вращение. Нужно дать мотору поработать около пятнадцати минут, затем проверить, не нагрелся ли он. Если мотор не нагрелся, то причина была в повышенной ёмкости конденсатора. Нужно установить конденсатор меньшей ёмкости.

Электродвигатели однофазные 220 в малой мощности выпускаются совершенно разных моделей и для разных целей, и, прежде чем купить изделие, нужно чётко понимать, какова нужна мощность, тип крепления, количество оборотов в минуту, и прочие характеристики.

https://youtube.com/watch?v=NW9T9xHFTuw

Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает

Содержание

Принцип работы и подключение однофазного электродвигателя 220в
Основные типы однофазных индукционных электродвигателей
Как подключить асинхронный двигатель на 220В
Схемы подключения
Переключение скоростей с помощью переключателя
Переключение скоростей с помощью контакторов
Подключение однофазного асинхронного двигателя
С пусковой емкостью
С рабочей емкостью
С обоими конденсаторами
Расчет емкостей
Подключение однофазного синхронного электродвигателя
Метод разгона
Асинхронный пуск синхронного мотора
Основные схемы подключения
Как подключить
Подключение
Принцип действия
Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей
С пусковой обмоткой
Конденсаторный
Схема с двумя конденсаторами
Подбор конденсаторов
Изменение направления движения мотора

Принцип работы и подключение однофазного электродвигателя 220в

Однофазный двигатель работает за счет переменного электрического тока и подключается к сетям с одной фазой. Сеть должна иметь напряжение 220 Вольт и частоту, равную 50 Герц.

Электромоторы этого типа находят применение в основном в маломощных устройствах:

Выпускаются модели с мощностью от 5 Вт до 10 кВт.

Значения КПД, мощности и пускового момента, у однофазных моторов существенно ниже, чем у трехфазных устройств тех же размеров. Перегрузочная способность также выше у двигателей с 3 фазами. Так, мощность однофазного механизма не превышает 70% мощности трехфазного того же размера.

Фактически имеет 2 фазы. но работу выполняет лишь одна из них, поэтому мотор называют однофазным.
Как и все электромашины. однофазный двигатель состоит из 2 частей: неподвижной (статор) и подвижной (ротор).
Представляет собой асинхронный электромотор. на неподвижной составляющей которого имеется одна рабочая обмотка, подключаемая к источнику однофазного переменного тока.

К сильным сторонам двигателя данного типа можно отнести простоту конструкции, представляющую собой ротор с короткозамкнутой обмоткой. К недостаткам – низкие значения пускового момента и КПД.

Главный минус однофазного тока – невозможность генерирования им магнитного поля, выполняющего вращение. Поэтому однофазный электромотор не запустится сам по себе при подключении к сети.

В теории электрических машин, действует правило: чтобы возникло магнитное поле, вращающее ротор, на статоре должно быть по крайней мере 2 обмотки (фазы). Требуется также смещение одной обмотки на некоторый угол относительно другой.

Во время работы, происходит обтекание обмоток переменными электрическими полями:

В соответствии с этим. на неподвижном участке однофазного мотора расположена так называемая пусковая обмотка. Она смещена на 90 градусов по отношению к рабочей обмотке.
Сдвиг токов можно получить, включив в цепь фазосдвигающее звено. Для этого могут использоваться активные резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы.
В качестве основы для статора и ротора используется электротехническая сталь 2212.

Неверно, называть однофазными такие электродвигатели, которые по своему строению являются 2- и 3-фазными, но подключаются к однофазному источнику питания посредством схем согласования (конденсаторные электромоторы). Обе фазы таких устройств являются рабочими и включены все время.

Основные типы однофазных индукционных электродвигателей

Бытовая техника и приборы низкой мощности работают от однофазного переменного тока, кроме того, не везде может быть обеспечено трёхфазное электропитание. Поэтому однофазные электродвигатели переменного тока получили широкое распространение, особенно в США. Очень часто электродвигателям переменного тока отдают предпочтение, так как их отличает прочная конструкция, низкая стоимость, к тому же они не требуют технического обслуживания.

Как видно из названия, однофазный индукционный электродвигатель работает по принципу индукции; тот же принцип действует и для трёхфазных электродвигателей. Однако между ними есть различия: однофазные электродвигатели, как правило, работают при переменном токе и напряжении 110 -240 В, поле статора этих двигателей не вращается. Вместо этого каждый раз при скачке синусоидального напряжения от отрицательного к положительному меняются полюса.

В однофазных электродвигателях поле статора постоянно выравнивается в одном направлении, а полюса меняют своё положение один раз в каждом цикле. Это означает, что однофазный индукционный электродвигатель не может быть пущен самостоятельно.

Теоретически, однофазный электродвигатель можно было бы запустить при помощи механического вращения двигателя с последующим немедленным подключением питания. Однако на практике пуск всех электродвигателей осуществляется автоматически.

Выделяют четыре основных типа электродвигателей:

• индукционный двигатель с пуском через конденсатор / работа через обмотку (индуктивность) (CSIR),

• индукционный двигатель с пуском через конденсатор/работа через конденсатор (CSCR),

• индукционный двигатель с реостатным пуском (RSIR) и

• двигатель с постоянным разделением емкости (PSC).

На приведённом ниже рисунке показаны типичные кривые соотношения вращающий момент/частота вращения для четырёх основных типов однофазных электродвигателей переменного тока.

Как подключить асинхронный двигатель на 220В

Так как питающие напряжения у различных потребителей могут различаться друг от друга, возникает необходимость переподключения электрооборудования. Сделать подключение асинхронного двигателя на 220 вольт безопасным для дальнейшей работы оборудования достаточно просто, если следовать предложенной инструкции.

На самом деле это не является невыполнимой задачей. Если сказать коротко, то все, что нам нужно, это правильно подключить обмотки. Существует два основных типа асинхронных двигателей: трехфазные с обмоткой звезда – треугольник, и двигатели с пусковой обмоткой (однофазные). Последние используются, например, в стиральных машинах советской конструкции. Их модель — АВЕ-071-4С. Рассмотрим каждый вариант по очереди.

Трехфазный
Переключение на нужное напряжение
- Увеличение напряжения
- Уменьшение напряжения
Однофазный

Схемы подключения

Кто немного не в курсе, как подключаются к трехфазной сети асинхронные электродвигатели – настоятельно рекомендую ознакомиться с моей статьёй Подключение двигателя через магнитный контактор. Я предполагаю, что читатель знает, как включается электродвигатель, зачем и какая нужна защита двигателя, поэтому в этой статье я эти вопросы опускаю.

В теории всё просто, а на практике приходится поломать голову.

Очевидно, что включение обмоток двигателя Даландера можно реализовать двумя путями – через переключатель и через контакторы.

Переключение скоростей с помощью переключателя

Рассмотрим сначала схему попроще – через переключатель типа ПКП-25-2. Тем более, что только такие принципиальные схемы мне и встречались.

Переключатель должен иметь три положения, одно из которых (среднее) соответствует выключенному двигателю. Про устройство переключателя – чуть позже.

Подключение двухскоростного двигателя. Схема на переключателе ПКП.

Крестиками на пунктирах положения переключателя SA1 отмечены замкнутые состояния контактов. То есть, в положении 1 питание от L1, L2, L3 подается на треугольник (выводы U1, V1, W1). Выводы U2, V2, W2 остаются не подключенными. Двигатель вращается на первой, пониженной скорости.

При переключении SA1 в положение 2 выводы U1, V1, W1 замыкаются друг с другом, а питание подается на U2, V2, W2.

Переключение скоростей с помощью контакторов

При запуске с помощью контакторов схема будет выглядеть аналогично:

Схема включения двигателя на разных скоростях на контакторах

Здесь на первую скорость двигатель включает контактор КМ1, на вторую – КМ2. Очевидно, что физически КМ2 должен состоять из двух контакторов, поскольку необходимо замыкание сразу пяти силовых контактов.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Для разгона асинхронного двигателя требуется создать вращающееся магнитное поле. С этим легко справляется трехфазный источник питания, где фазы сдвинуты друг относительно друга на 120 градусов. Но если речь идет о том, как подключить однофазный электродвигатель, то встает проблема: без сдвига фаз вал не начнет вращаться.

Внутри однофазного асинхронного мотора располагаются две обмотки: пусковая и рабочая. Если обеспечить сдвиг фаз в них, то магнитное поле станет вращающимся. А это главное условие для запуска электродвигателя. Сдвигать фазы можно путем добавочного сопротивления (резистора) или индуктивной катушки. Но чаще всего используют емкости – пусковой и/или рабочий конденсаторы.

С пусковой емкостью

В большинстве случаев схема включает в себя только пусковой конденсатор. Он активен только во время запуска мотора. Поэтому способ хорош, когда пуск обещает быть тяжелым, в противном случае вал не сможет разгоняться из-за небольшого начального момента. После разгона пусковой конденсатор отключается, и работа продолжается без него.

Схема подключения двигателя со вспомогательной емкостью представлена на рисунке выше. Для ее реализации вам потребуется реле или, как минимум, одна кнопка, которую вы будете зажимать на 3 секунды во время запуска мотора в ход. Вспомогательный конденсатор вместе со вспомогательной обмоткой включаются в цепь лишь на некоторое время.

Такая схема обеспечивает оптимальный начальный крутящий момент, если имеют место незначительные броски переменного тока во время пуска. Но есть и недостаток – при работе в номинальном режиме технические характеристики падают. Это обусловлено формой магнитного поля рабочей обмотки: оно у нее овальное, а не круговое.

С рабочей емкостью

Если пуск легкий, а работа тяжелая, то вместо пускового конденсатора понадобится рабочий. Схема подключения показана ниже. Особенность заключается в том, что рабочая емкость вместе с рабочей обмоткой включена в цепь постоянно.

Схема обеспечивает хорошие характеристики при работе в номинальном режиме.

С обоими конденсаторами

Компромиссное решение – использование вспомогательной и рабочей емкости одновременно. Этот способ идеален, если двигатель переменного тока пускается в ход уже с нагрузкой, и сама работа тяжела для него. Посмотрите, схема ниже – это словно две схемы (с рабочей и вспомогательной емкостью), наложенные друг на друга. При запуске на несколько секунд будет включаться пусковой механизм, а второй накопитель будет активен все время: от пуска до завершения работы.

Расчет емкостей

Наибольшую сложность для начинающих представляет расчет емкости конденсаторов. Профессионалы подбирают их опытным путем, прислушиваясь к мотору во время запуска и работы. Так они определяют, подходит накопитель, или нужно поискать другой. Но с небольшой погрешностью в большинстве случаев емкость можно рассчитать так:

Для рабочего накопителя: 0,7-0,8 мкФ на 1000 Ватт мощности электрического двигателя;
Для пускового конденсатора: больше в 2,5 раза.

Пример: у вас асинхронный однофазный электродвигатель на 2 кВт. Это 2000 Ватт. Значит, при подключении с рабочей емкостью нужно запастись накопителем 1,4-1,6 мкФ. Для пусковой потребуется 3,5-4 мкФ.

Подключение однофазного синхронного электродвигателя

Несмотря на сложность конструкции синхронных двигателей, они имеют много преимуществ перед асинхронными. Главное – это низкая чувствительность к скачкам напряжения, ведущих к резкому уменьшению или увеличению силы тока. Не менее значим и тот факт, что синхронные моторы могут работать даже с перегрузкой, не говоря уже об оптимальном режиме реактивной энергии и вращении вала с постоянной скоростью. Однако подключение – трудоемкий процесс, и это уже недостаток.

Метод разгона

Нельзя пустить в ход однофазный синхронный двигатель, просто подав питание на его обмотки. Потому что в момент включения направление питающего тока в статорных намотках соответствует рисунку (а). В это время на ротор, который еще находится в состоянии покоя, действует пара сил, которая будет пытаться крутить вал по часовой стрелке. Но через половину периода в статорных намотках ток поменяет свое направление. Поэтому пара сил будет уже действовать в обратном направлении, поворачивая вал против часов стрелки, как на рисунке (б). Поскольку ротор обладает большой инертностью, он так и не сдвинется с места.

Чтобы заставить ротор вращаться, необходимо, чтобы он успевал сделать хотя бы половину оборота, чтобы изменение направления тока не повиляло на его вращение. Это возможно, если разогнать вал при помощи посторонних сил. Это можно сделать двумя путями:

Вручную;
С использованием второго двигателя.

Собственной силой рук можно разогнать только маломощные синхронные электродвигатели. А для средне- и высокомощных агрегатов придется использовать другой мотор.

При разгоне с посторонней силой ротор начинает вращаться со скоростью, близкой к синхронной. Потом только включается обмотка возбуждения, и затем – статорная намотка.

Асинхронный пуск синхронного мотора

Если в наконечниках на полюсах ротора уложены стержни из металла, и они соединены между собой по бокам кольцами, то мотор должен запускаться асинхронным методом. Эти стержни играют роль вспомогательной обмотки, которая есть у асинхронного двигателя. При этом намотку возбуждения закорачивают с помощью разрядного резистора, а статорную обмотку подключают к сети. Только так можно обеспечить такой же разгон, как и у асинхронного электродвигателя. Но после того, как скорость вращения максимально приблизится к синхронной (достаточно 95% от нее), намотку возбуждения соединяют с источником постоянного тока. Скорость становится полностью синхронной, что влечет за собой снижение ЭДС индукции вспомогательной обмотки вплоть до нуля. И она отключается автоматически.

Схема и способ подключения вашего двигателя будет зависеть от того, какой он у вас: синхронный или асинхронный. В учет идет также мощность мотора, а также способ пуска: с нагрузкой или без. Разобраться в рисунках вам поможет элементарное понимание механики и электромагнитных явлений.

Основные схемы подключения

В качестве фазозамещающего элемента для подключения однофазного асинхронного двигателя можно использовать разные электромеханические элементы (катушка индуктивности, активный резистор и др.), однако конденсатор обеспечивает наилучший пусковой эффект, благодаря чему и применяется для этого чаще всего.

однофазный асинхронный двигатель и конденсатор

Различают три основные способа запуска однофазного асинхронного двигателя через:

рабочий;
пусковой;
рабочий и пусковой конденсатор.

В большинстве случаев применяется схема с пусковым конденсатором. Это связано с тем, что она используется как пускатель и работает только во время включения двигателя. Дальнейшее вращение ротора обеспечивается за счет пульсирующего магнитного поля рабочей фазы, как уже было описано в предыдущем абзаце. Для замыкания цепи пусковой цепи зачастую используют реле или кнопку.

Поскольку обмотка пусковой фазы используется кратковременно, она не рассчитана на большие нагрузки, и изготавливается из более тонкой проволоки. Для предотвращения выхода её из строя в конструкцию двигателей включают термореле (размыкает цепь после нагрева до установленной температуры) или центробежный выключатель (отключает пусковую обмотку после разгона вала двигателя).

Таким путем достигаются отличные пусковые характеристики. Однако данная схема обладает одним существенным недостатком – магнитное поле внутри двигателя, подключенного к однофазной сети, имеет не круговую, а эллиптическую форму. Это увеличивает потери при преобразовании электрической энергии в механическую и, как следствие, снижает КПД.

Схема с рабочим конденсатором не предусматривает отключение дополнительной обмотки после запуска и разгона двигателя. В данном случае конденсатор позволяет компенсировать потери энергии, что приводит к закономерному увеличению КПД. Однако в пользу эффективности проходится жертвовать пусковыми характеристиками.

Для работы схемы необходимо подбирать элемент с определенной ёмкостью, рассчитанной с учетом тока нагрузки. Неподходящий по емкости конденсатор приведет к тому, что вращающееся магнитное поле будет принимать эллиптическую форму.

Своеобразной «золотой серединой» является схема подключения с использованием обоих конденсаторов – и пускового, и рабочего. При подключении двигателя таким способом его пусковые и рабочие характеристики принимают средние значения относительно описанных выше схем.

На практике для приборов, требующих создания сильного пускового момента используется первая схема с соответствующим конденсатором, а в обратной ситуации – вторая, с рабочим.

Как подключить

Подключить однофазный электродвигатель можно в розетку с помощью специальных разъемов – штепсельной вилки. Нужно чтобы было напряжение 220 – 240 В и частота тока 50 Гц. Независимо от того какое это устройство – соковыжималка, миксер, электромясорубка или пылесос, разъемы подключаемого электроприбора и розетки – всегда совпадают!

Электродвигатель можно запустить с помощью правильно подобранного по емкости конденсатора, подсоединенного к пусковой обмотке, либо с помощью резистора.

Обычно все это уже предусмотрено в конструкции. Достаточно «всунуть вилку в розетку» и нажать кнопку «старт».

При этом, пусковой механизм может работать как кратковременно, так и быть постоянно включенным в цепь.

Таким образом, выбирая целенаправленно “моторчик” для однофазной сети важно правильно его запустить. Бытовые приборы уже имеют необходимые параметры настройки, достаточно просто нажать кнопку

В остальных случаях – нужно правильно подобрать пусковое устройство, чтобы запустился двигатель и выполнял свои поставленные задачи.

Подключение

Для работы устройства требуется 1 фаза с напряжением 220 Вольт. Это означает, что подключить его можно в бытовую розетку. Именно в этом причина популярности двигателя среди населения. На всех бытовых приборах, от соковыжималки до шлифовальной машины, установлены механизмы этого типа.

аподключение с пусковым и рабочим кондсенсаторами

Существует 2 типа электромоторов: с пусковой обмоткой и с рабочим конденсатором:

В первом типе устройств. пусковая обмотка работает посредством конденсатора только во время старта. После достижения машиной нормальной скорости, она отключается, и работа продолжается с одной обмоткой.
Во втором случае. для моторов с рабочим конденсатором, дополнительная обмотка подключена через конденсатор постоянно.

Электродвигатель может быть взят от одного прибора и подключен к другому. Например, исправный однофазный мотор от стиральной машины или пылесоса может использоваться для работы газонокосилки, обрабатывающего станка и т.п.

Существует 3 схемы включения однофазного двигателя:

В 1 схеме. работа пусковой обмотки выполняется посредством конденсатора и только на период запуска.
2 схема также предусматривает кратковременное подключение, однако оно происходит через сопротивление, а не через конденсатор.
3 схема является самой распространенной. В рамках этой схемы конденсатор постоянно подключен к источнику электричества, а не только во время старта.

Подключение электромотора с пусковым сопротивлением:

Вспомогательная обмотка таких устройств имеет повышенное активное сопротивление.
Для запуска электромашины этого типа, может быть использован пусковой резистор. Его следует последовательно подключить к пусковой обмотке. Таким образом, можно получить сдвиг фаз 30° между токами обмоток, чего будет вполне достаточно для старта механизма.
Кроме того. сдвиг фаз может быть получен путем использования пусковой фазы с большим значением сопротивления и меньшей индуктивностью. У такой обмотки меньшее количество витков и тоньше провод.

Подключение мотора с конденсаторным пуском:

У данных электромашин пусковая цепь содержит конденсатор и включается только на период старта.
Для достижения максимального значения пускового момента, требуется круговое магнитное поле, которое выполняет вращение. Чтобы оно возникло, токи обмоток должны быть повернуты на 90° относительно друг друга. Такие фазосдвигающие элементы, как резистор и дроссель не обеспечивают необходимый сдвиг фаз. Только включение в цепь конденсатора позволяет получить сдвиг фаз 90°, если правильно подобрать емкость.
Вычислить. какие провода к какой обмотке относятся, можно путем измерения сопротивления. У рабочей обмотки его значение всегда меньше (около 12 Ом), чем у пусковой (обычно около 30 Ом). Соответственно, сечение провода рабочей обмотки больше, чем у пусковой.
Конденсатор подбирается по потребляемому двигателем току. Например, если ток равен 1.4 А, то необходим конденсатор емкостью 6 мкФ.

Принцип действия

Принцип действия электродвигателя демонстрирует простейший опыт, который всем нам показывали в школе — вращение рамки с током в поле постоянного магнита.

Рамка с током — это аналог ротора, неподвижный магнит — статор. Если в рамку подать ток, она повернется перпендикулярно направлению магнитного поля и застынет в этом положении. Если заставить магнит крутиться, рамка будет вращаться с той же скоростью, то есть синхронно с магнитом. У нас получился синхронный электродвигатель. Но у нас магнит — это статор, а он по определению неподвижен. Как заставить вращаться магнитное поле неподвижного статора?

Для начала заменим постоянный магнит катушкой с током. Это обмотка нашего статора. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.

Нам поможет очень наглядная аналогия с часами. Какие векторы вращаются постоянно перед нашими глазами? Это часовые стрелки. Представим, что в углу комнаты висят часы. Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Стрелка — вектор единичной длины.

Тень, которую стрелка отбрасывает на стену, меняется как синус с периодом в 1 минуту, а тень, отбрасываемая на пол — как косинус. Или синус, сдвинутый по фазе на 90 градусов. Но вектор равен сумме своих проекций. Другими словами, стрелка равна векторной сумме своих теней.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

один с рабочей обмотки — рабочий;
с пусковой обмотки;
общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Конденсаторный

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Схема с двумя конденсаторами

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

Подбор конденсаторов

рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
пусковой — в 2-3 раза больше.

Изменение направления движения мотора

Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками

Конденсатор и переменный ток

Интересно знать! На нашем сайте есть очень познавательная статья про то, как конденсаторы ведут себя в цепи переменного тока. Если интересно, обязательно ознакомьтесь.

Кстати, если вы пытаетесь самостоятельно подключить такой двигатель в сеть, но не знаете, какие выводы к какой обмотке относятся, просто замерьте их сопротивление. Для основной оно составит где-то 12 Ом, а для пусковой – 30.

Однофазный асинхронный двигатель: принцип работы

Главная > Статьи > 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.

Однофазный асинхронный двигатель[править | править код]

Строго говоря, именно однофазным называется такой асинхронный двигатель, который имеет на статоре одну рабочую обмотку

, которая подключается к сети однофазного тока. Запуск осуществляется вращающимся магнитным полем, создающимся основной обмоткой и дополнительной (меньшей) пусковой обмоткой, которая подключается через ёмкость/индуктивность к основной сети на время пуска или замыкается накоротко (в двигателях малой мощности).

Преимуществом двигателя является простота конструкции (короткозамкнутый ротор). Недостатки — малый пусковой момент (или вообще его отсутствие) и низкий КПД.

Применяются в основном в вентиляторах малой мощности (настольных, оконных, для ванных комнат и т. п.). Самым массовым советским вентилятором такого типа (и двигателем для него) был «ВН-2» мощностью 15 Ватт. Особенностью его конструкции является установка шарикового подшипника только с одной стороны вала двигателя (противоположной крыльчатке вентилятора), в результате из-за значительных изгибающих нагрузок подшипник (и двигатель) сильно шумит даже на малых оборотах.

Однофазные асинхронные машины

Обычно асинхронная машина питается от трехфазного переменного тока. Но был разработан однофазный мотор. Он менее распространен, потому что обладает малой мощностью и требует дополнительной силы для разгона.

Устройство однофазного электрического двигателя включает в себя одну рабочую обмотку. Потому он и называется – однофазный. Но по сути это двухфазная машина, которая работает благодаря тому, что во время пуска в ход в цепь включается вспомогательная, или пусковая обмотка.

Однофазный мотор оснащается короткозамкнутым ротором. Это одно из преимуществ – простота конструкции. Однако у однофазного электродвигателя есть недостаток – это отсутствие пускового момента и малый КПД.

Течение однофазного переменного тока вызывает магнитное поле, состоящее из двух: их амплитуды равны, однако вращаются они в противоположных направлениях. С покоящимся ротором эти поля создают одинаковые по модулю пусковые моменты. Но поскольку их знаки разные, результирующий пусковой момент равен нулю. Поэтому ротор остается неподвижен. Но если заставить его вращаться с применением дополнительной силы, между двумя полями образуется скольжение – разность моментов. Будет преобладать тот момент, который направлен в сторону вращения ротора. Тогда принудительное приведение его в движение можно прекратить: дальнейшая работа обеспечивается скольжением.

История возникновения

Более 60 лет понадобилось многим ученым, пока однофазный асинхронный двигатель начал покорять просторы земного шара. Началось все с 1820-х годов, когда Джозеф Генри и Майкл Фарадей – открыли явления индукции и начали первые эксперименты.

Принцип работы асинхронного двигателя (однофазного) основан на этих основных физических законах. В 80-х годах позапрошлого столетия многие умы разрабатывают трансформаторы и генераторы переменного тока. Год 1885 принес идею первого многофазного двигателя переменного тока от Галилео Феррариса, вскоре Никола Тесла уже представил свой многофазный мотор (1888 год).

В 1889-1891годах русский электротехник, поляк по происхождению, Михаил Осипович Доливо-Добровольский придумал ротор в виде “беличьей клетки”. К этому изобретению его подтолкнул доклад Феррариса «О вращающемся магнитном поле». С началом ХХ века пришло широкое внедрение электромеханических устройств.

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.

Однофазные электродвигатели

Зачастую основное внимание уделяется изучению трёхфазных электродвигателей, частично в связи с тем, что трёхфазные электродвигатели применяются чаще, чем однофазные. Однофазные электродвигатели имеют тот же принцип действия, что и трёхфазные электродвигатели, только с более низкими пусковыми моментами. Они подразделяются по типам в зависимости от способа пуска.

Стандартный однофазный статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° по отношению друг к другу. Одна из них считается главной обмоткой, другая – вспомогательной, или пусковой. В соответствии с количеством полюсов каждая обмотка может делиться не несколько секций.

На рисунке приведен пример двухполюсной однофазной обмотки с четырьмя секциями в главной обмотке и двумя секциями во вспомогательной.

Следует помнить, что использование однофазного электродвигателя – это всегда, своего рода, компромисс. Конструкция того или иного двигателя зависит, прежде всего, от поставленной задачи. Это значит, что все электродвигатели разрабатываются в соответствии с тем, что наиболее важно в каждом конкретном случае: например, КПД, вращающий момент, рабочий цикл и т.д. Из-за пульсирующего поля однофазные электродвигатели CSIR и RSIR могут иметь более высокий уровень шума по сравнению с двухфазными электродвигателями PSC и CSCR, которые работают намного тише, так как в них используется пусковой конденсатор. Конденсатор, через который производится пуск электродвигателя, способствует его плавной работе.

Фото однофазных электродвигателей

Читайте здесь! Схема электродвигателя — способы подключения и запуска двигателя. Обзор типовых конфигураций и принципа работы

Многофазные двигатели в однофазной сети[править | править код]

Не вполне корректно однофазными двигателями также называют конструктивно двух- и трёхфазные асинхронные электродвигатели, подключаемые через схемы согласования в однофазную сеть

(конденсаторные двигатели).

Двухфазный двигатель

, как правило, проектируется именно в расчёте на работу в однофазной сети (как конденсаторный двигатель). Обе его обмотки (фазы двигателя) являются рабочими и включены постоянно — одна непосредственно в сеть, вторая — через фазосдвигающую цепь (как правило, конденсаторы). Он имеет лучшие эксплуатационные параметры из всех типов асинхронных двигателей при работе в однофазной сети. Широко применялся в активаторных стиральных машинах советского времени.

Трехфазный асинхронный электродвигатель

также может работать в однофазной сети с потерей мощности. При этом для запуска необходима фазосдвигающая цепь, которая обычно строится или из ёмкости или из индуктивности:

При ёмкостном запуске на одну из обмоток подаётся напряжение (ток) через ёмкость, которая сдвигает фазу тока вперёд на 90° (без учёта потерь). После запуска напряжение с фазосдвигающей обмотки можно снять.
При индуктивном запуске на одну из обмоток подаётся напряжение (ток) через индуктивность, которая сдвигает фазу тока назад на 90° (без учёта потерь). После запуска напряжение с фазосдвигающей обмотки можно снять.
В некоторых случаях, при питании от однофазной сети, запуск осуществляется вручную проворотом ротора. После проворота ротора двигатель работает самостоятельно.

Однофазный асинхронный электродвигатель

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

Основные части однофазного двигателя: ротор и статор

Статор

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

Реверс направления движения двигателя

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».

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.

Область применения

Однофазные асинхронные двигатели устройство принцип работы

Однофазный электродвигатель 220 Вольт

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.

Радиальные вентиляторы с электродвигателем

В современных системах вентиляции, охлаждения, нагнетания воздуха повсеместно наблюдается тенденция замещения осевых вентиляторов устройствами центробежного типа – радиальными вентиляторами . Подобная конструкция позволяет существенно повысить мощность и КПД, обеспечивает стабильность работы и долговечность механизма. Рост спроса и, как следствие, быстрое развитие рынка сформировало широкий ассортимент центробежных вентиляторов, которые дифференцируются на различные подвиды.
Одним из наиболее перспективных является конструкция с предустановленным электродвигателем, основными преимуществами которой является отсутствие промежуточных приводных механизмов, а значит – высокая эффективность, низкий уровень шума и вибраций. Кроме того, обеспечивается защищенность силового агрегата от внешних воздействий, изолированность от потока, что создает благоприятные рабочие условия.

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.

Классификация радиальных вентиляторов с электродвигателем

Классификация устройств, оснащенных электродвигателем, может осуществляться как по признакам, свойственным всему классу вентиляторов центробежного типа, так и по некоторым специфическим признакам. Начнем с общих. Основным и важнейшим из них является назначение, которым может быть:

вентиляция помещений;
перемещение газообразных веществ;
создание давления или разрежения;
охлаждение или подогрев.

От назначения зависит и комплектация устройств дополнительными деталями и элементами. Это могут быть крепежные детали, магистрали, нагревательные элементы, датчики и др.

На характер работы вентилятора существенно влияет форма изгиба его лопастей. Так, загнутую вперед крыльчатку устанавливают в случае необходимости перемещения больших объемов газа в течение малого периода времени, при этом обязательным условием является малое давление среды и отсутствие в ней механических примесей.

Изгиб назад также очень эффективен, кроме того, он обеспечивает гибкий диапазон пользовательских настроек и предоставляет возможность работы со среднезагрязненными средами.

Прямые лопасти – шумный и крайне малопроизводительный вариант, к достоинствам которого относится полная неприхотливость к разновидности среды, ее составу и чистоте.

Важной характеристикой является класс защиты вентилятора по двум стандартам – пылевлагозащищенности и взрывозащищенности. Если первый важен исключительно для обеспечения бесперебойной работы подвижных элементов и электрических систем, то второй обязательно учитывается при работе с огне- и взрывоопасными веществами, а также организации вентиляции мест их теоретического или фактического скопления, к примеру, шахт.

Специфические критерии классификации зависят от параметров электродвигателя, к которым относятся:

Тип, напряжение, частота и сила тока. В промышленных сетях наибольшее распространение получили трехфазные электродвигатели номинальным напряжением 220 В или 380 В при частоте тока 50 Гц.
Мощность – величина, характеризующая количество расходуемой энергии, измеряется в Вт и кВт. Характерная особенность радиальных вентиляторов с электродвигателем – наличие двух взаимосвязанных мощностей. Первая (она несколько больше) характеризует электрическую мощность как произведение напряжения и силы тока. Вторая (фактическая) учитывает потери в процессе трансформации и передачи энергии и представляет собой механическую величину.
Скорость вращения, интенсивность потока и другие динамические показатели – являются результатом измерения и анализа работы устройства с помощью соответствующих датчиков.
Время и условия включения – параметр, обоснованный идей обеспечения относительной автономности устройства. Его примером может служит оснащение охлаждающего вентилятора элементарным температурным датчиком, включающим устройство при превышении определенного порога. Использование электричества в качестве источника энергии позволило массово использовать подобные механизмы.

Выбор конкретного вида должен осуществляться с учетом особенностей системы, условий внешней среды, а также длительного прогноза возможных изменений этих параметров. Учитывается объем газообразного вещества, перемещаемого за единицу времени, выполненная при этом механическая и электрическая работа, влияние этих и других параметров на ресурс аппаратной части устройства.

Только после детальной проработки теоретической базы, выполнения расчетов и сопоставления полученных значений с практическими данными этап проектирования установки радиального вентилятора с электродвигателем можно считать завершенным.

Источник

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.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.

Источник

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.

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 Электронщик , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала

Источник

Однофазные электродвигатели АИРЕ — основные технические характеристики

Марка	Мощн, кВт	Об./мин	Напр В	Ток, А	КПД, %	Коэф. мощн	Мпуск/ Мном	Iпуск/ Iном	Масса, кг
АИРЕ 71B2	0,75	2790	220	5,2	67	0,92	0,4	4,0	9,6
АИРЕ 71B4	0,55	1340	220	4,3	64	0,92	0,4	3,5	9,6
АИРЕ 71C2	1,1	2790	220	7,4	68	0,95	0,4	4,0	10,5
АИРЕ 71C4	0,75	1390	220	5,1	66	0,92	0,4	3,5	10,3
АИРЕ 80B2	1,5	2790	220	10,0	69	0,95	0,4	4,5	15,1
АИРЕ 80B4	1,1	1350	220	7,2	71	0,95	0,32	4,0	15,1
АИРЕ 80С2	2,2	2790	220	13,9	73	0,95	0,3	4,5	15,9
АИРЕ 80C4	1,5	1350	220	9,8	72	0,95	0,32	4,5	15,1
АИРЕ 90L2	3,0	2800	220	18,2	79	0,95	0,45	3,4	28,1
АИРЕ 100S4	2,2	1440	220	17,6	75	0,95	0,4	3,2	27,9

Однофазный асинхронный электродвигатель с пусковой обмоткой

Конструкция однофазного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Статор

Однофазный электродвигатель с экранированными полюсами

Двигатель с экранированными полюсами

— двигатель с расщепленной фазой, у которого вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор

однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. На явно выраженных полюсах статора намотаны катушки однофазной обмотки возбуждения. Каждый полюс статора разделен на две неравные части аксиальным пазом. Меньшую часть полюса охватывает короткозамкнутый виток.
Ротор
однофазного двигателя с экранированными полюсами — короткозамкнутый в виде «беличьей» клетки.

При включении однофазной обмотки статора в сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток. Одна часть которого проходит по неэкранированной Ф’, а другая Ф» — по экранированной части полюса. Поток Ф» наводит в короткозамкнутом витке ЭДС Ek, в результате чего возникает ток Ik отстающий от Ek по фазе из-за индуктивности витка. Ток Ik создает магнитный поток Фk, направленный встречно Ф», создавая результирующий поток в экранированной части полюса Фэ=Ф»+Фk. Таким образом, в двигателе потоки экранированной и неэкранированной частей полюса сдвинуты во времени на некоторый угол.

Пространственный и временной углы сдвига между потоками Фэ и Ф’ создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Фэ ≠ Ф’.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя невысоки. КПД намного ниже, чем у конденсаторных двигателей такой же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутом витке.

ДВУХФАЗНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Если снабдить статор двигателя только одной однофазной обмоткой (рис. .14.33), то переменный ток в ней будет возбуждать в машине, пока ее ротор неподвижен, переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это поле будет индуктировать в обмотке ротора ЭДС, под действием которой в ней возникнут токи. Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создаст электромагнитные силы f

, противоположно направленные в правой и левой половинах ротора. Вследствие этого результирующий момент, действующий на ротор, окажется равен нулю. Следовательно, при наличии одной обмотки начальный пусковой момент однофазного двигателя равен нулю, т. е. такой двигатель сам с места тронуться не может.

Применяются два способа создания в двигателях, подключаемых к одной фазе сети, начального пускового момента, в соответствии с чем эти двигатели делятся на двухфазные и однофазные.

Двухфазные асинхронные двигатели. Двухфазные двигатели помимо обмотки, включаемой непосредственно на напряжение сети, снабжаются второй обмоткой, соединяемой последовательно с тем или другим фазосмещающим устройством (конденсатором, катушкой индуктивности). Наиболее выгодным из них является конденсатор (рис. 14.34), а соответствующие двигатели именуются конденсаторными.

В пазах статора подобных двигателей размещаются две фазные обмотки, каждая из которых занимает половину всех пазов. Таким путем осуществляется условие получения вращающего момента посредством индукционного механизма (см. § 12.9): наличие двух переменных магнитных потоков, смещенных в пространстве и сдвинутых по фазе относительно друг друга.

Наиболее выгодным является круговое вращающееся магнитное поле. Оно может быть осуществлено в двухфазном двигателе. При этом, однако, приходится выбирать условия, при которых предпочтительнее получить круговое поле, а следовательно, и наибольший вращающий момент — при спуске двигателя или при номинальной нагрузке.

Действительно, если токи в обмотках статора 1

и 2 имеют равные действующие значения и сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол /2, то возбуждаемое ими магнитное поле имеет составляющие
Вх
и
Ву,
определяемые выражениями (14. 2) и (14.3). Результирующее магнитное поле в этом случае представляет собой круговое вращающееся поле.

Если емкость конденсатора подобрана так, что круговое магнитно.: поле создается при пуске двигателя, то при номинальной нагрузке изменение тока второй обмотки вызовет изменение падения напряжения на конденсаторе, а следовательно, и напряжения на второй обмотке по значению и фазе. В результате вращающееся магнитное поле станет эллиптическим (при вращении поток будет пульсировать), что обусловит уменьшение вращающего момента.

Ценой усложнения установки — посредством отключения части конденсаторов при переходе от пусковых условий к рабочим (штрихпунктирные соединения на рис. 14.34) можно этот недостаток устранить. Это уменьшение емкости конденсаторов может выполняться автоматически центробежным выключателем,- срабатывающим, когда частота вращения двигателя достигает 75—80 % номинальной, или воздействием реле времени.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: их частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой снабжаются ротором в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Это двигатели с полым ротором

обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На рис. 14.35 показан график зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке.

Однофазные асинхронные двигатели не развивают начального пускового момента. Но если ротор однофазного двигателя раскрутить в любую сторону при помощи внешней силы, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно и может развивать значительный вращающий момент.

Сходные условия создаются у трехфазного двигателя при перегорании предохранителя в одной из фаз. В таких условиях однофазного питания трехфазный двигатель будет продолжать работать. Только во избежание перегрева двух обмоток, остающихся включенными, необходимо, чтобы нагрузка двигателя не превышала 50—60 % номинальной.

Работу однофазного двигателя можно объяснить на основании того, что переменное магнитное поле можно рассматривать как результат наложения двух магнитных полей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой скоростью /р.

Амплитудные значения магнитных потоков этих полей
Ф1т
и
Ф
IIm одинаковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины:

Ф1т

=
Ф
IIm =
Ф
m /2

Простое графическое построение (рис. 14.36) показывает, как в результате сложения двух одинаковых магнитных потоков Ф1m и ФIIт, вращающихся в противоположные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидальному закону: Ф = Фт sin t.

В однофазном двигателе это положение справедливо, только пока ротор неподвижен. Рассматривая в этих условиях переменное поле как складывающееся из двух вращающихся полей, можно заключить, что под действием обоих этих полей в обмотке ротора будут одинаковые токи. Токи ротора, взаимодействуя с вращающимися полями, создтют два одинаковых вращающихся момента, направленных в противоположные стороны и уравновешивающих друг друга.

Это равенство двух моментов нарушается, если привести ротор во вращение в любом направлении. В этих условиях вращающий момент, создаваемый прямо вращающимся полем (короче, прямым полем), т. е. полем, вращающимся в ту же сторону, что и ротор, становится значительно больше момента, развиваемого обратно вращающимся полем (короче, обратным полем), благодаря чему ротор может не только самостоятельно вращаться, но и приводить во вращение какой-либо механизм.

Ослабление противодействующего момента при вращении ротора вызывается ослаблением обратного поля. Относительно этого поля, вращающегося против направления вращения ротора, скольжение ротора равно:

sII= = = 2-s1

где sI — скольжение ротора по отношению к прямому полю.

Выражение (14.36) показывает, что частота токов, индуктируемых в роторе обратным полем, относительно высока — близка к удвоенной частоте сети. Для токов такой повышенной частоты индуктивное сопротивление ротора во много раз больше его активного сопротивления, вследствие чего токи, индуктируемые обратным полем, становятся почти чисто реактивными. Согласно рис. 14.21 поле этих токов оказывает сильное размагничивающее действие на поле, их ин актирующее, следовательно, на обратное поле двигателя. Благодаря этому при малых скольжениях sl

результирующее магнитное поле машины становится почти круговым вращающимся полем, а противодействующий момент обратного поля в этих условиях мал.

Рис. 14.36.

Для каждого из полей мы можем применить известные нам кривые зависимости момента от скольжения обычного трехфазного асинхронного двигателя и определить результирующий момент М

как разность прямого MI и обратного MII моментов (рис. 14.37). Существенной особенностью однофазного двигателя является наличие небольшого отрицательного момента
М0
при синхронной частоте вращения ротора по отношению к прямому полю.

Возрастание скольжения sI, при увеличении нагрузки вызывает у однофазного двигателя не только увеличение тока I1 индуктируемого прямым полем, но и увеличение тормозного момента обратного поля, вследствие чего работа однофазного двигателя значительно менее устойчива, чем трех фазного, а его максимальный момент существенно меньше. Вследствие ряда дополнительных потерь КПД однофазного двигателязначительно ниже, чем трехфазного.

Задача пуска в ход однофазного двигателя решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, подобная второй обмотке двухфазного двигателя, но отключаемая по окончании пуска, так как она рассчитывается лишь на кратковременную нагрузку током. Последовательно с этой обмоткой включается то или иное фазосмещающее устройство.

Асинхронные двигатели с расщепленными полюсами. Пусковое устройство в однофазном асинхронном двигателе может оставаться включенным и при нормальной работе двигателя. Это имеет место в асинхронных двигателях с расщепленными полюсами. Такие двигатели можно рассматривать как промежуточные между однофазными и двухфазными асинхронными двигателями (рис. 14.38). Этот двигатель снабжен короткозамкнутой обмоткой шк, которая охватывает часть явновыраженного полюса, на котором размещена главная (первичная) обмотка 1

. Ток
I1
в обмотке
1
, подключенной к сети, возбуждает магнитный поток Ф1. Часть последнего, пронизывая обмотку
wK,
индуктирует в ней ток I2, значительно отстающий по фазе от
I1
. Этот ток возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не совмещенных пространственно и сдвинутых по фазе, т. е. создаются условия, подобные условиям в индукционных электроизмерительных приборах (см. рис. 12.23), следовательно, возникает вращающееся магнитное поле, которое, воздействуя на короткозамкнутый ротор
2,
создает соответствующий вращающий момент. Эти двигатели изготовляются миниатюрными (мощностью 0,5—30 Вт) и широко применяются для самых различных целей — главным образом, в качестве привода исполнительных механизмов.

Однофазный асинхронный двигатель – конструкция, работа и типы

Однофазные двигатели более предпочтительны, чем трехфазные асинхронные двигатели для бытового и коммерческого применения. Из-за формы утилиты доступно только однофазное питание. Таким образом, в этом типе применения трехфазный асинхронный двигатель не может использоваться.

В следующем посте мы покажем конструкцию и различные типы однофазных асинхронных двигателей с работой и применением.

Сообщение по теме: Трехфазный асинхронный двигатель — конструкция, работа, типы и применение

Содержание

Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Однофазный асинхронный двигатель аналогичен трехфазному асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором, за исключением того, что он имеет одну фазу с двумя обмотками (вместо одной трехфазной обмотки в 3-фазной схеме). фазные двигатели) установлены на статоре, а ротор с короткозамкнутой обмоткой размещен внутри статора, который свободно вращается с помощью подшипников, установленных на валу двигателя.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя аналогична конструкции трехфазного асинхронного двигателя.

Подобно трехфазному асинхронному двигателю, однофазный асинхронный двигатель также состоит из двух основных частей;

Статор
Ротор

Связанная статья: Машина постоянного тока — конструкция, принцип работы, типы и применение

Статор

Статор отличается только обмоткой статора. Обмотка статора представляет собой однофазную обмотку вместо трехфазной обмотки. Сердечник статора такой же, как сердечник трехфазного асинхронного двигателя.

В однофазном асинхронном двигателе в статоре используются две обмотки, за исключением асинхронного двигателя с расщепленными полюсами. Из этих двух обмоток одна обмотка является основной, а вторая — вспомогательной.

Сердечник статора ламинирован для уменьшения потерь на вихревые токи. Однофазное питание подается на обмотку статора (основная обмотка)

Ротор

Ротор однофазного асинхронного двигателя аналогичен ротору асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Вместо обмотки ротора используются стержни ротора, а на конце он замыкается концевыми кольцами. Следовательно, он делает полный путь в цепи ротора. Стержни ротора крепятся к концевым кольцам для увеличения механической прочности двигателя.

Пазы ротора скошены под некоторым углом, чтобы избежать магнитной связи. И это также использовалось для того, чтобы двигатель работал плавно и тихо.

На следующем рисунке показаны статор и ротор однофазного асинхронного двигателя.

Связанный пост: Серводвигатель — типы, конструкция, работа, управление и применение

Работа однофазного асинхронного двигателя

Однофазное питание переменным током подается на обмотку статора (основная обмотка). Переменный ток, протекающий по обмотке статора, создает магнитный поток. Этот поток известен как основной поток.

Теперь предположим, что ротор вращается и находится в магнитном поле, создаваемом обмоткой статора. Согласно закону Фарадея, ток начинает течь в цепи ротора по замкнутому пути. Этот ток известен как ток ротора.

Из-за тока ротора вокруг обмотки ротора возникает поток. Этот поток известен как поток ротора.

Есть два потока; основной поток, который создается статором , а второй поток ротора, который создается ротором .

Взаимодействие между основным потоком и потоком ротора, крутящий момент создается в роторе и он начинает вращаться.

Поле статора имеет переменный характер. Скорость поля статора такая же, как синхронная скорость. Синхронная скорость двигателя зависит от числа полюсов и частоты питания.

Может представлять собой два вращающихся поля. Эти поля равны по величине и вращаются в противоположном направлении.

Допустим, Φ _м — максимальное поле, индуцируемое в основной обмотке. Значит, это поле разделено на две равные части, то есть Φ _м/2 и Φ _м/2.

Из этих двух полей одно поле Φ _f вращается против часовой стрелки, а второе поле Φ _b вращается по часовой стрелке. Следовательно, результирующее поле равно нулю.

Φ _r = Φ _f – Φ _b

Φ _r = 0

3 9 Теперь рассмотрим результаты в разные моменты времени.

Когда двигатель запускается, индуцируются два поля, как показано на рисунке выше. Эти два поля имеют одинаковую величину и противоположное направление. Таким образом, результирующий поток равен нулю.

В этом состоянии поле статора не может пересекаться с полем ротора, и результирующий крутящий момент равен нулю. Итак, ротор не может вращаться, но издает гудение.

Теперь представьте, что после поворота на 90˚ оба поля повернуты и направлены в одном направлении. Следовательно, результирующий поток представляет собой сумму обоих полей.

φ _R = φ _F + φ _B

φ _R = 0

В этом условии возникающий в результате поданный равен максимальному полю, индуцированному Stator. Теперь оба поля вращаются отдельно, и это носит альтернативный характер.

Итак, оба поля обрезаны цепью ротора и ЭДС, наведенной в проводнике ротора. Из-за этой ЭДС в цепи ротора начинает течь ток, который индуцирует поток ротора.

Благодаря взаимодействию потока статора и потока ротора двигатель продолжает вращаться. T его теория известна как Двойная вращающаяся теория или двойное вращающееся поле теория .

Теперь, из приведенного выше объяснения, мы можем сделать вывод, что однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.

Чтобы сделать этот двигатель самозапускающимся, нам нужен поток статора, вращающийся по своей природе, а не переменный. Это можно сделать различными методами.

По теме: Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) — конструкция, принцип работы и применение

Однофазные асинхронные двигатели можно классифицировать по методам пуска.

Типы однофазных асинхронных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели классифицируются как;

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
Асинхронный двигатель с экранированными полюсами
Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором
Конденсаторный пусковой конденсатор для запуска асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель с постоянными конденсаторами

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой

В этом типе двигателя дополнительная обмотка намотана на тот же сердечник статора. Итак, в статоре две обмотки.

Одна обмотка известна как основная обмотка или рабочая обмотка, а вторая обмотка известна как пусковая обмотка или вспомогательная обмотка. Последовательно с вспомогательной обмоткой включен центробежный выключатель.

Вспомогательная обмотка с высоким сопротивлением, а основная обмотка с высокой индуктивностью. Вспомогательная обмотка имеет несколько витков малого диаметра.

Вспомогательная обмотка предназначена для создания разности фаз между обоими потоками, создаваемыми основной обмоткой и обмоткой ротора.

Схема подключения показана на рисунке выше. Ток, протекающий через основную обмотку, равен I _M, а ток, протекающий через вспомогательную обмотку, составляет I _А . Обе обмотки параллельны и питаются напряжением В.

Вспомогательная обмотка имеет высокое активное сопротивление. Итак, ток I _А почти совпадает по фазе с напряжением питания В.

Основная обмотка имеет сильно индуктивный характер. Так, ток I _M отстает от напряжения питания на большой угол.

Полный поток статора индуцируется результирующим током этих двух обмоток. Как показано на векторной диаграмме, результирующий ток представлен как (I). Это создаст разность фаз между потоками, и результирующий поток создаст вращающееся магнитное поле. И двигатель начинает вращаться.

Вспомогательная обмотка используется только для запуска двигателя. Эта обмотка бесполезна в рабочем состоянии. Когда двигатель достигает 75–80 % синхронной скорости, центробежный выключатель размыкается. Итак, вспомогательная обмотка выведена из цепи. И двигатель работает только на основной обмотке.

Разность фаз, создаваемая этим методом, очень мала. Следовательно, пусковой момент этого двигателя плохой. Таким образом, этот двигатель используется в приложениях с низким пусковым моментом, таких как вентиляторы, воздуходувки, измельчители, насосы и т. д.

Связанный пост: Шаговый двигатель — типы, конструкция, работа и применение

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

По сравнению с другими типами однофазных асинхронных двигателей, этот двигатель имеет другую конструкцию и принцип работы. Этот тип двигателя не требует дополнительной обмотки.

Этот двигатель имеет явный полюс статора или выступающий полюс, а ротор такой же, как у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Полюса статора сконструированы специально для создания вращающегося магнитного поля.

Полюс этого двигателя разделен на две части; заштрихованная часть и незаштрихованная часть. Его можно создать, разрезав шест на неравные расстояния.

Медное кольцо помещается в малую часть стержня. Это кольцо является высокоиндуктивным кольцом и известно как заштрихованное кольцо или заштрихованная полоса. Часть, в которой проводится стимуляция заштрихованного кольца, известна как заштрихованная часть вехи, а оставшаяся часть — незаштрихованная часть.

Конструкция этого двигателя показана на рисунке ниже.

При прохождении переменного тока через обмотку статора в катушке статора индуцируется переменный поток. Из-за этого потока некоторое количество потока будет связано с заштрихованным кольцом, и ток будет течь через заштрихованное кольцо.

Согласно закону Ленца, ток, проходящий через катушку, имеет противоположный характер, и поток, создаваемый этой катушкой, будет противодействовать основному потоку.

Заштрихованное кольцо представляет собой высокоиндуктивную катушку. Таким образом, он будет противодействовать основному потоку, когда оба потока направлены в одном направлении, и увеличит основной поток, когда оба потока направлены в противоположные стороны.

Таким образом, это создаст разность фаз между основным потоком (поток статора) и потоком ротора. При использовании этого метода разность фаз очень мала. Следовательно, пусковой момент очень мал. Он используется в таких приложениях, как игрушечные двигатели, вентиляторы, воздуходувки, проигрыватели и т. д.

Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором

Этот тип двигателя является усовершенствованной версией асинхронного двигателя с расщепленной фазой. Недостатком индукции с расщепленной фазой является низкий крутящий момент. Потому что в этом двигателе создаваемая разность фаз очень мала.

Этот недостаток компенсируется в данном двигателе конденсатором, включенным последовательно со вспомогательной обмоткой. Принципиальная схема этого двигателя показана на рисунке ниже.

В этом двигателе используется конденсатор сухого типа. Это предназначено для использования с переменным током. Но этот конденсатор не используется для непрерывной работы.

В этом методе также используется центробежный переключатель, который отключает конденсатор и вспомогательную обмотку, когда двигатель работает на 75-80% синхронной скорости.

Ток через вспомогательный блок опережает напряжение питания на некоторый угол. Этот угол больше, чем угол, увеличенный в асинхронном двигателе с расщепленной фазой.

Таким образом, пусковой момент этого двигателя очень высок по сравнению с асинхронным двигателем с расщепленной фазой. Пусковой крутящий момент этого двигателя на 300% больше, чем крутящий момент при полной нагрузке.

Благодаря высокому пусковому крутящему моменту этот двигатель используется там, где требуется высокий пусковой крутящий момент, например, в токарных станках, компрессорах, сверлильных станках и т. д.

Запись по теме: КПД двигателя и как его повысить?

Конденсатор Пусковой конденсатор Работающий асинхронный двигатель

В этом типе двигателя два конденсатора соединены параллельно последовательно во вспомогательной обмотке. Из этих двух конденсаторов один конденсатор используется только для запуска (пусковой конденсатор), а другой постоянно подключен к двигателю (рабочий конденсатор).

Принципиальная схема этого рисунка показана на рисунке ниже.

Пусковой конденсатор имеет высокое значение емкости, а рабочий конденсатор имеет низкое значение емкости. Пусковой конденсатор соединен последовательно с центробежным выключателем, который размыкается, когда скорость двигателя составляет 70 % от синхронной скорости.

Во время работы рабочая и вспомогательная обмотки соединены с двигателем. Пусковой крутящий момент и эффективность этого двигателя очень высоки.

Таким образом, его можно использовать в приложениях, где требуется высокий пусковой крутящий момент, таких как холодильник, кондиционер, потолочный вентилятор, компрессор и т. д.

Связанный пост: Прямой онлайн-стартер — Схема подключения стартера DOL для двигателей

Асинхронный двигатель с постоянными конденсаторами

Конденсатор малой емкости постоянно подключен к вспомогательной обмотке. Здесь конденсатор имеет малую емкость.

Конденсатор используется для увеличения пускового момента, но он мал по сравнению с асинхронным двигателем с пусковым конденсатором.

Принципиальная схема и векторная диаграмма этого двигателя показаны на рисунке ниже.

Коэффициент мощности и КПД этого двигателя очень высоки, а также он имеет высокий пусковой крутящий момент, который составляет 80% крутящего момента при полной нагрузке.

Этот тип двигателя используется в таких приложениях, как вытяжной вентилятор, воздуходувка, обогреватель и т. д.

Связанный пост: Что такое пускатель двигателя? Типы пускателей двигателей и методы пуска двигателей

Применение однофазных асинхронных двигателей

Однофазные двигатели не запускаются сами по себе и менее эффективны, чем трехфазные асинхронные двигатели. Доступны модели мощностью от 0,5 до 15 л.с., и, тем не менее, они широко используются для различных целей, таких как:

Часы
Холодильники, морозильники и обогреватели
Вентиляторы, настольные вентиляторы, потолочные вентиляторы, вытяжные вентиляторы, воздухоохладители и водяные охладители.
Воздуходувки
Стиральные машины
станки
Сушилки
Пишущие машинки, фотостаты и принтеры
Водяные насосы и погружные насосы
Компьютеры
Измельчители
Сверлильные станки
Прочие бытовые приборы, оборудование и устройства и т. д.

Похожие сообщения:

Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем
Почему мощность двигателя указана в кВт, а не в кВА?
Символы электродвигателей
Пускатель звезда-треугольник для двигателя с таймером
Пускатель звезда-треугольник для двигателя без таймера
Управление скоростью двигателя постоянного тока – методы контроля напряжения, реостата и потока
Привод переменного тока – Работа и типы электрических приводов и ЧРП
Привод постоянного тока – Работа и типы приводов постоянного тока

Асинхронный двигатель Принцип работы — однофазный и трехфазный асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель представляет собой электрическую машину переменного тока, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Асинхронный двигатель широко используется в различных приложениях от основных бытовых приборов до тяжелой промышленности. У машины так много приложений, что трудно сосчитать, и вы можете себе представить масштабы, зная, что почти 30% электроэнергии, вырабатываемой в мире, потребляется самими асинхронными двигателями. Эту удивительную машину изобрел великий ученый Никола Тесла, и это изобретение навсегда изменило ход человеческой цивилизации.

Вот несколько применений однофазных и трехфазных асинхронных двигателей , которые мы можем найти в повседневной жизни.

Применение однофазных асинхронных двигателей:

Бытовые электрические вентиляторы
Сверлильные станки
Насосы
Измельчители
Игрушки
Пылесос
Вытяжные вентиляторы
Компрессоры и электробритвы

Применение трехфазных асинхронных двигателей:

Малая, средняя и крупная промышленность.
Лифты
Краны
Привод токарных станков
Маслоэкстракционные мельницы
Роботы-манипуляторы
Ленточная конвейерная система
Тяжелые дробилки

Асинхронные двигатели бывают разных размеров и форм, имеющих относительные характеристики и электрические характеристики. Они варьируются от нескольких сантиметров до нескольких метров в размерах и имеют номинальную мощность от 0,5 л.с. до 10000 л.с. Пользователь может выбрать наиболее подходящую из множества моделей для удовлетворения своих потребностей.

Мы уже обсуждали основы двигателей и их работу в предыдущей статье. Здесь мы подробно обсудим конструкцию асинхронного двигателя и работу .

Принцип работы асинхронного двигателя

Для понимания принципа работы асинхронного двигателя сначала рассмотрим простую установку, как показано на рисунке.

Здесь,

Берут два одинаковых размера железных или ферритовых сердечника и подвешивают в воздухе на расстоянии.
На верхнюю жилу наматывают эмалированную медную проволоку, затем на нижнюю и два конца отводят в сторону, как показано на рисунке.
Сердечник здесь действует как среда для переноса и концентрации магнитного потока, создаваемого катушкой во время работы.

Теперь, , если мы подключим источник переменного напряжения к двум концам медного провода, у нас будет что-то вроде того, что показано ниже.

Во время положительного цикла AC :

Здесь в течение первого полупериода положительное напряжение в точке «А» будет постепенно уменьшаться от нуля до максимума, а затем возвращается к нулю. В этот период протекание тока в обмотке можно представить в виде.

Здесь

Во время положительного цикла источника переменного тока ток в обеих обмотках постепенно увеличивается от нуля до максимума, а затем постепенно возвращается от максимума к нулю. Это связано с тем, что согласно закону Ома сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на клеммах, и мы много раз обсуждали это в предыдущих статьях.
Обмотки намотаны таким образом, что ток в обеих обмотках течет в одном направлении, и мы можем видеть то же самое на схеме.

Теперь давайте вспомним закон под названием закон Ленца, который мы изучали ранее, прежде чем идти дальше. Согласно закону Ленца, Проводник, по которому течет ток, будет генерировать магнитное поле, заполненное вокруг его поверхности,

, и если мы применим этот закон в приведенном выше примере, то магнитное поле будет генерироваться каждой петлей в обоих проводниках. катушки. Если добавить магнитный поток, создаваемый всей катушкой, то получится значительная величина. Весь этот поток появится на железном сердечнике, так как катушка была намотана на тело сердечника.

Если для удобства провести линии магнитного потока, сосредоточенные на железном сердечнике с обоих концов, то у нас будет что-то вроде ниже.

Здесь видно, как магнитные линии концентрируются на железных сердечниках и их движение через воздушный зазор.

Интенсивность этого потока прямо пропорциональна току, протекающему по катушкам, намотанным на оба железных тела. Таким образом, во время положительного полупериода поток изменяется от нуля до максимума, а затем снижается от максимума до нуля. После завершения положительного цикла напряженность поля в воздушном зазоре также достигает нуля, и после этого у нас будет отрицательный цикл.

Во время отрицательного цикла переменного тока :

Во время этого отрицательного цикла синусоидального напряжения положительное напряжение в точке «В» постепенно уменьшается от нуля до максимума, а затем возвращается к нулю. Как обычно, из-за этого напряжения будет протекать ток, и мы можем видеть направление этого тока в обмотках на рисунке ниже.

Поскольку ток линейно пропорционален напряжению, его величина в обеих обмотках постепенно увеличивается от нуля до максимума, а затем снижается от максимума до нуля.

Если рассматривать закон Ленца, то вокруг катушек возникнет магнитное поле из-за протекания тока аналогично тому, что изучался в положительном цикле. Это поле будет сосредоточено в центре ферритовых сердечников, как показано на рисунке. Поскольку интенсивность потока прямо пропорциональна току, протекающему в катушках, намотанных на оба железных тела, этот поток также будет изменяться от нуля до максимума, а затем уменьшаться от максимума до нуля в зависимости от величины тока. Хотя это похоже на положительный цикл, есть разница, и это направление силовых линий магнитного поля. Вы можете наблюдать эту разницу в направлении потока на диаграммах.

После его отрицательного цикла следует положительный цикл, за которым следует другой отрицательный цикл, и так продолжается до тех пор, пока синусоидальное напряжение переменного тока не будет удалено. И из-за этого чередующегося цикла напряжения магнитное поле в центре железных сердечников продолжает изменяться как по величине, так и по направлению.

В заключение, используя эту установку,

Мы разработали область концентрации магнитного поля в центре железных сердечников.
Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре постоянно меняется как по величине, так и по направлению.
Поле следует синусоидальному сигналу напряжения переменного тока.

Закон Фарадея об электромагнитной индукции
Эта установка, которую мы обсуждали до сих пор, лучше всего подходит для реализации закона Фарадея об электромагнитной индукции. Это связано с тем, что постоянно изменяющееся магнитное поле является самым основным и важным требованием для электромагнитной индукции.
Мы изучаем этот закон здесь, потому что асинхронный двигатель работает по принципу электромагнитной индукции Фарадея.
Теперь, чтобы изучить явление электромагнитной индукции, давайте рассмотрим следующую установку.
Берут проводник и формируют его в виде квадрата, оба конца которого закорочены.
Металлический стержень закрепляется в центре проводящего квадрата, выступающего в роли оси установки.
Теперь квадрат проводника может свободно вращаться вдоль оси и называется ротором.
Ротор размещается в центре воздушного зазора так, чтобы петля проводника могла испытывать максимальное поле, создаваемое катушками ротора.
В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея мы знаем, что « когда переменное магнитное поле пересекает металлический проводник, в проводнике индуцируется ЭДС или напряжение» .
Теперь давайте применим этот закон к пониманию работы асинхронного двигателя:
Согласно этому закону электромагнитной индукции, ЭДС должна индуцироваться в проводнике ротора, расположенном в центре, из-за изменяющегося магнитного поля. испытал это.
Из-за этой индуцированной ЭДС и короткого замыкания проводника по всей петле протекает ток, как показано на рисунке.
Вот ключ к работе асинхронного двигателя. Мы знаем, что в соответствии с законом Ленца проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, интенсивность которого пропорциональна величине тока.
Поскольку закон универсален, то проводящая петля ротора также должна генерировать магнитное поле, потому что через нее протекает ток из-за электромагнитной индукции.
Если мы назовем магнитное поле, создаваемое обмотками статора и установкой железного сердечника, как основной поток или поток статора. Тогда мы можем назвать магнитное поле, создаваемое петлей проводника ротора, потоком ротора.
Из-за взаимодействия основного потока и потока ротора на ротор действует сила. Эта сила пытается противодействовать индукции ЭДС в ротор, регулируя положение ротора. Следовательно, в это время мы будем испытывать движение в положении вала.
Теперь магнитное поле продолжает изменяться из-за переменного напряжения, сила также продолжает непрерывно и без остановки регулировать положение ротора.
Таким образом, ротор продолжает вращаться благодаря переменному напряжению, и, таким образом, у нас есть механическая выходная мощность на валу или оси ротора.
Таким образом, мы увидели, что из-за электромагнитной индукции ротора мы имеем механическую мощность на валу. Таким образом, имя, данное этой установке, называется «Асинхронный двигатель».
До сих пор мы обсуждали принцип работы асинхронного двигателя, но помните, что и теория, и практика различны. А для работы асинхронного двигателя необходима дополнительная настройка, о которой мы поговорим ниже.
Однофазный асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель, работающий от однофазной сети переменного тока, называется Однофазный асинхронный двигатель.
Линия электропередачи, доступная для нас в домах, представляет собой однофазную линию электропередачи переменного тока 240 В / 50 Гц, а асинхронные двигатели, которые мы используем в повседневной жизни в наших домах, называются однофазными асинхронными двигателями.
Чтобы лучше понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим конструкцию однофазного асинхронного двигателя.
Здесь
Возьмем несколько проводников и насадим их на свободно вращающийся вал, как показано на рисунке.
Кроме того, мы закоротим концы всех проводников металлическим кольцом, тем самым создав несколько петель проводников, которые мы изучали ранее.
Этот ротор выглядит как короткозамкнутый двигатель при ближайшем рассмотрении, поэтому он называется асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Здесь давайте посмотрим на трехмерную структуру ротора с короткозамкнутым ротором.
Статор, который считался цельным куском железа, на самом деле представляет собой группу тонких листов железа, сложенных вместе. Они настолько плотно прижаты друг к другу, что между ними буквально не будет воздуха. Мы используем стопку листов железа вместо одного куска железа по той же причине, по которой мы используем листы катаного железа в случае силового трансформатора, чтобы уменьшить потери в железе. Используя метод стекирования, мы значительно снизим потери мощности, сохранив при этом производительность на том же уровне.
Работа этой установки аналогична установке, используемой для объяснения принципа работы асинхронного двигателя.
Во-первых, мы обеспечим переменное напряжение, и из-за этого напряжения ток протекает через обмотку статора, намотанную как на верхний, так и на нижний сегменты.
Из-за тока на верхней и нижней обмотках создается магнитное поле.
Масса листов железа действует как основная среда для переноса магнитного поля, создаваемого катушками.
Это переменное магнитное поле, переносимое железным сердечником, концентрируется в центральном воздушном зазоре из-за преднамеренной конструкции.
Теперь, поскольку ротор находится в этом воздушном зазоре, короткозамкнутые проводники, закрепленные на роторе, также испытывают это переменное поле.
Из-за поля в проводниках ротора индуцируется ток.
Поскольку ток проходит по проводникам ротора, вокруг ротора также создается магнитное поле.
При взаимодействии генерируемого магнитного поля ротора и магнитного поля статора на ротор действует сила.
Эта сила двигает ротор вдоль оси и тем самым мы будем иметь вращательное движение.
Поскольку напряжение представляет собой постоянно изменяющееся синусоидальное напряжение, ротор также продолжает непрерывно вращаться вдоль своей оси. Таким образом, мы будем иметь непрерывный механический выход для заданного однофазного входного напряжения.
Хотя мы предположили, что ротор будет автоматически вращаться после подачи питания на однофазный двигатель, это не так. Поскольку поле, создаваемое однофазным асинхронным двигателем, представляет собой переменное магнитное поле, а не вращающееся магнитное поле. Таким образом, при запуске двигателя ротор блокируется в своем положении, потому что сила, действующая на него из-за нижней и верхней катушек, будет одинаковой величины и противоположна по направлению. Таким образом, в начале чистая сила, действующая на ротор, равна нулю. Чтобы избежать этого, мы будем использовать вспомогательную обмотку для асинхронного двигателя, чтобы сделать его самозапускающимся двигателем. Эта вспомогательная обмотка обеспечит необходимое поле, чтобы заставить ротор двигаться в начале. Примером для этого случая является электрический вентилятор, который мы видим в нашей повседневной жизни, который запускает конденсатор и приводит в действие асинхронный двигатель с вспомогательной обмоткой, соединенной последовательно с конденсатором.
Трехфазный асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель, работающий от трехфазного переменного тока, называется трехфазным асинхронным двигателем. Обычно трехфазные асинхронные двигатели используются в промышленности и не подходят для бытового применения.
Линия электроснабжения, используемая в промышленности, имеет напряжение 400 В/50 Гц. Трехфазная четырехлинейная сеть переменного тока, а асинхронные двигатели, которые работают от этой сети в промышленности, называются трехфазными асинхронными двигателями.
Для лучшего понимания принципа работы трехфазного асинхронного двигателя рассмотрим конструкцию трехфазного асинхронного двигателя.
Здесь
Обмотка фазы А начинается с верхнего сегмента, за которым следует нижний сегмент, как показано на рисунке.
Что касается двух концов фазы, то обмотка A подключается к линии питания фазы A трехфазного источника питания, а другой конец подключается к нейтрали того же трехфазного четырехпроводного источника питания. Это возможно, потому что в трехфазном четырехлинейном источнике питания у нас есть первые три линии, несущие три линейных напряжения, а четвертая линия нейтральна.
Другие двухфазные обмотки следуют той же схеме, что и фаза A. На двух концах обмотки фазы B один подключается к линии питания фазы B трехфазного источника питания, а другой конец подключается к нейтрали тех же трех. фазы четырехлинейного питания.
Структура ротора аналогична беличьей клетке и представляет собой тот же тип ротора, который используется в однофазном асинхронном двигателе.
Теперь, если подать электроэнергию на трехфазные обмотки статора, то ток начнет течь во всех трех обмотках. Из-за этого протекания тока катушки будут генерировать магнитное поле, и это поле будет течь по пути с меньшим магнитным сопротивлением, обеспечиваемому многослойным сердечником. Здесь конструкция двигателя спроектирована таким образом, что магнитное поле, переносимое сердечником, концентрируется в воздушном зазоре в центре, где расположен ротор. Таким образом, магнитное поле, сосредоточенное сердечником в центральном зазоре, воздействует на проводники в роторе, индуцируя в них ток.
При наличии тока в проводнике ротор также генерирует магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора в любой момент времени. И благодаря этому взаимодействию на ротор действует сила, приводящая во вращение двигатель.
Здесь магнитное поле, создаваемое статором, имеет вращающийся тип из-за трехфазной мощности, в отличие от переменного типа, который мы обсуждали в однофазном двигателе. И из-за этого вращающегося магнитного поля ротор начинает вращаться сам по себе даже при отсутствии начального толчка. Это делает трехфазный двигатель самозапускающимся типом , и нам не нужна вспомогательная обмотка для этого типа двигателя.
Однофазные промышленные двигатели — как они работают?
Что бы мы были без электродвигателя?
Эти машины дали нам все, от освещения и охлаждения до сверхбыстрых электромобилей, и все это путем преобразования электроэнергии в механическое движение. Существует много типов электродвигателей, но двигатель переменного тока остается обычным явлением в промышленности благодаря своей элегантности и проверенной временем производительности. Эти двигатели используют переменный ток и физику электромагнетизма для создания мощности вращения и бывают разных типов в зависимости от области применения. В этой статье будут рассмотрены однофазные промышленные двигатели, которые являются опорой современного мира и обеспечивают питание многих полезных инструментов. Этот двигатель, его принципы работы и его характеристики будут обсуждаться, чтобы помочь разработчикам понять преимущества однофазных двигателей, а также когда их использовать.
Что такое однофазные двигатели?
Однофазные двигатели представляют собой двигатель переменного тока, в котором используются электромагнитные принципы для создания полезной энергии вращения. Они работают почти так же, как работают двигатели с короткозамкнутым ротором, фазным ротором и другими многофазными двигателями, за исключением того, что они несколько упрощены (дополнительную информацию об этих двигателях можно найти в наших статьях о двигателях с короткозамкнутым ротором, фазным ротором и асинхронных двигателях). «Однофазный» относится только к входной мощности, поэтому существует много типов двигателей, использующих однофазные входы. Они обычно встречаются в асинхронных двигателях, но также могут быть синхронными. Однофазные двигатели содержат как статор, 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 роторы других конструкций. Им также требуется стартер, так как 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-разному. В трехфазных двигателях 120-градусное разделение фаз между тремя переменными токами, протекающими через обмотки статора, создает вращающееся магнитное поле; однако магнитное поле, созданное 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). в ориентации или «вверх-вниз»). Это аппроксимирует вращающееся поле, но не полностью. Этим двигателям необходимо дать начальный «толчок» или почувствовать силу «в противофазе» с фазой статора, чтобы произошло начальное движение ротора. Неподвижный ротор не почувствует никаких эффектов от этого пульсирующего магнитного поля «вверх-вниз», если он еще не движется, поскольку магнитные силы вверх-вниз полностью компенсируют друг друга. Пускатели двигателей решают эту проблему, добавляя противофазное воздействие (вспомогательные обмотки, конденсаторы и т. д.), которое затем создает смоделированное вращающееся магнитное поле для запуска двигателя. Более подробную информацию об этих пускателях можно найти в нашей статье о пускателях двигателей.
Типы однофазных двигателей
Однофазный двигатель относится только к типу используемого источника питания, а не к конкретной схеме статор-ротор-стартер. Многие характеристики других двигателей переменного тока применимы 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 можно было применить общие принципы к этим конкретным конструкциям.
Двигатели с расщепленной фазой
Двигатели с расщепленной фазой имеют вспомогательную обмотку вне катушки 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 двухфазная обмотка даст начальный толчок для запуска вращения, а основная обмотка будет поддерживать работу двигателя. Затем пусковая обмотка должна быть отключена (обычно с помощью центробежного выключателя на выходном валу), как только двигатель достигнет определенного процента от полной скорости (около 75% от номинальной скорости). Повышение сопротивления пусковой обмотки также увеличивает риск перегорания катушки, поэтому эти выключатели необходимы для правильной и надежной работы двухфазных двигателей.
Конденсаторный пуск и конденсаторный пуско-конденсаторный двигатель
В этих типах однофазных двигателей конденсаторы рядом со вспомогательной обмоткой обеспечивают разность фаз, необходимую для начала вращения в этих двигателях. Они похожи на двигатели с расщепленной фазой, но используют емкость вместо сопротивления для смещения фазы стартера. В двигателях с конденсаторным пуском центробежный переключатель отключает пусковой конденсатор, когда двигатель достигает определенной скорости (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. Затем пусковой конденсатор ускоряет запуск двигателя, а рабочий конденсатор переключается, когда двигатель достигает номинальной скорости.
Двигатели с постоянно разделенными конденсаторами
В двигателях с разделенными постоянными конденсаторами используется постоянный конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, без центробежного выключателя. Конденсатор постоянно используется при работающем двигателе, а это означает, что он не может обеспечить усиление, которое дает пусковой конденсатор, обычный в двух предыдущих конструкциях. Однако эти двигатели выигрывают от того, что им не нужен пусковой механизм (переключатель, кнопка и т. Д.), Поскольку рабочий конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой, пассивно изменяет фазу однофазного входа. Двигатели с постоянным конденсатором также являются реверсивными и, как правило, более надежны, чем другие однофазные двигатели.
Двигатели с экранированными полюсами
Этот тип однофазного двигателя не использует никаких обмоток или пускателей для запуска двигателя. Вместо этого в этом двигателе используется конфигурация, показанная на рис. 1 ниже:
.
Рис. 1: Расположение двигателя с экранированными полюсами. Обратите внимание, что заштрихованные катушки являются просто продолжением основной обмотки статора.
Этот двигатель более прост, чем другие однофазные двигатели, так как он не требует дополнительных пусковых цепей или переключателей. Корпус двигателя с С-образным сердечником изготовлен из магнитопроводящего материала (обычно из железа), который передает пульсирующее магнитное поле от основной обмотки статора к ротору. Полюса этого двигателя разделены на две неравные половины, где два «затеняющих» полюса создаются путем удлинения основной обмотки статора на меньшие обмотки на одной из этих половин (показано выше). Когда однофазный переменный ток входит в С-сердечник, он «затеняет» намотанные половины, вызывая отставание магнитного поля через затененную часть (затеняющая катушка создает противоположное магнитное поле, замедляя магнитный поток). Это вызывает неравномерное распределение индуктивных сил по ротору и заставляет его вращаться.
Применение и критерии выбора
В некоторых случаях требуются специальные однофазные двигатели. Таблица 1 качественно показывает рабочие характеристики каждого типа двигателя.
Таблица 1: Качественная сводка рабочих характеристик каждого типа однофазного двигателя.

Пусковой момент
Эффективность
Надежность
Стоимость
Двухфазный двигатель
Низкий
Низкий
Низкий
Низкий
Конденсатор-пуск
Средний
Средний
Высокий
Средний
Постоянно делящийся конденсатор
Низкий
Высокий
Высокий
Средний
Конденсатор пуск-пуск конденсатора
Высокий
Высокий
Высокий
Высокий
Затененный столб
Низкий
Низкий
Низкий
Низкий

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 дробной мощностью, лучше всего подходят для двигателей с расщепленной фазой. Не используйте этот двигатель, если требуется высокий крутящий момент или высокая частота циклов; двигатели с расщепленной фазой почти наверняка сгорят при таком использовании.
Двигатели с конденсаторным пуском
имеют улучшенный пусковой момент по сравнению с двигателями с расщепленной фазой и могут выдерживать высокие частоты циклов. В результате они более широко применимы и являются опорой в промышленных двигателях общего назначения. К ним относятся конвейеры с ременным приводом, большие воздуходувки и редукторы, а также многие другие. Их основным недостатком является их стоимость, поскольку они дороже, чем двигатели с расщепленной фазой.
Двигатели с постоянно разделенными конденсаторами, обладая низким пусковым крутящим моментом, могут хорошо работать при высокой частоте циклов и обладают превосходным КПД и надежностью. Они реверсивны благодаря отсутствию пускового механизма и могут регулировать скорость. Их единственный существенный недостаток заключается в том, что они не могут работать с высоким крутящим моментом, но в остальном являются надежными, высокоэффективными машинами, отлично подходящими для гаражных ворот, открывателей ворот или любых устройств с низким крутящим моментом, требующих мгновенного реверса.
Двигатели с конденсаторным пуском и конденсаторным пуском сочетают в себе преимущества двигателей с постоянным конденсатором и конденсаторным пуском при удвоенной стоимости. Они могут питать устройства, которые слишком сложны для других однофазных двигателей, таких как воздушные компрессоры, насосы высокого давления, вакуумные насосы, устройства мощностью 1-10 л.с. и т. д., используя их высокий пусковой момент. Они эффективны при полном токе нагрузки и надежны благодаря своей упрощенной конструкции. Если приоритетными являются мощность, надежность и эффективность, а стоимость менее важна, рассмотрите этот тип однофазного двигателя.
Двигатели с экранированными полюсами часто считаются «одноразовыми» электродвигателями, поскольку их просто производить и дешевле заменить, 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 малой мощностью. К ним относятся бытовые применения, такие как вентиляторы для ванных комнат, фены, электрические часы, игрушки и т. д. Если для проекта требуется лишь незначительная мощность, а цена имеет первостепенное значение, двигатель с экранированными полюсами будет работать нормально.
Резюме
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 поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть сведения о конкретных продуктах.

Источники:
https://geosci.uchicago.edu
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnet/indmot.html
http://www.egr.unlv.edu/~eebag/Induction%20Motors.pdf
https://people.ucalgary.ca
https://faculty.up.edu/lulay/me401/fetchpdf.cgi.pdf
https://www.electrical4u.com/types-of-однофазный-индукционный-мотор/
Другие товары для двигателей
Все о бесщеточных двигателях постоянного тока: что это такое и как они работают
Все о двигателях с постоянными магнитами: что это такое и как они работают
Все о двигателях постоянного тока с обмоткой серии — что это такое и как они работают
Все о шунтирующих двигателях постоянного тока — что это такое и как они работают
Все о шаговых двигателях — что это такое и как они работают
Шаговые двигатели
и серводвигатели — в чем разница?
Все о контроллерах двигателей переменного тока — что это такое и как они работают
Синхронные двигатели
и асинхронные двигатели — в чем разница?
Бесщеточные двигатели
и щеточные двигатели — в чем разница?
Кто изобрел паровой двигатель? Урок промышленной истории
Все о двигателях с электронным управлением: что это такое и как они работают
Двигатели постоянного тока
и серводвигатели — в чем разница?
Шаговые двигатели
и двигатели постоянного тока — в чем разница?
Все о контроллерах серводвигателей — что это такое и как они работают
Что такое трехфазный двигатель и как он работает?
ECM Motors и PSC Motors — в чем разница?
Все о устройствах плавного пуска двигателей: что это такое и как они работают
Все о контроллерах двигателей постоянного тока — что это такое и как они работают
Основы тестирования двигателя (и ротора)
Что такое штамповка двигателя и как это работает?
Все о двигателях с дробной мощностью
Больше из Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Его конструкция, принцип работы и типы

Якоби добился выдающегося успеха, когда в мае 1834 года впервые изобрел первый в мире электродвигатель. люди в нем. Позже многие исследователи по всему миру начали создавать двигатели, похожие на оригинальный двигатель Якоби. В конце концов, много лет спустя именно Никола Тесла изобрел первый однофазный асинхронный двигатель, проводя эксперименты в 1887 году. Сегодня мы можем найти применение однофазных асинхронных двигателей во многих бытовых приборах, включая вентиляторы, посудомоечные и стиральные машины.

Что такое однофазный асинхронный двигатель?
Двигатель — это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую для выполнения функциональных задач. Двигатели можно разделить на две большие категории: двигатель переменного тока и двигатель постоянного тока. Однофазный асинхронный двигатель является примером двигателя переменного тока, в котором используется однофазный переменный ток (ток, который меняет направление, полярность и величину). Однофазная индукция работает по принципу электромагнитной индукции.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя
Конструкция однофазного асинхронного двигателя очень проста и состоит из двух основных компонентов: статора и ротора. Как следует из названия, ротор — это вращающаяся часть, а статор — неподвижная часть. И статор, и ротор имеют обмотки из проволоки, которые создают магнитный поток или поле, когда через них проходит ток. Если посмотреть на ротор, то можно обнаружить, что он слегка перекошен. Стержни ротора наклонены для снижения шума и вибрации. Ротор находится в сердечнике статора, а статор ламинирован для уменьшения потерь на вихревые токи.
Принцип работы однофазного асинхронного двигателя
Однофазный асинхронный двигатель работает по принципу электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция — это явление, возникающее в проводнике всякий раз, когда он помещается в изменяющееся или движущееся магнитное поле. За счет электромагнитной индукции в проводнике возникает электродвижущая сила.
Чтобы понять принцип работы, вы должны понять два важных факта в физике, первый и второй законы Фарадея.
Первый закон Фарадея гласит: «Всякий раз, когда проводник помещается в переменное магнитное поле, индуцируется электродвижущая сила».
Второй закон Фарадея гласит: «ЭДС индукции в катушке равна скорости изменения потокосцепления».

Мы знаем, что переменный ток переменный по своей природе, обеспечивая необходимый поток для наведения ЭДС.
Когда мы включаем двигатель, через обмотки статора начинает течь переменный ток. Однофазный переменный ток создает магнитный поток, который имеет переменный характер. ЭДС индуцируется в обмотке ротора, расположенной в центре статора. Направление ЭДС индукции можно объяснить с помощью закона Ленца. Закон Ленца гласит, что ‘ ЭДС индукции в проводнике равна по величине и противоположна по направлению, а проводник создает магнитный поток, противодействующий вызвавшей его причине.’

ротор сначала пытается противодействовать изменяющемуся магнитному полю статора. Когда на ротор передается пусковой момент, ротор начинает вращаться вместе с изменяющимся магнитным полем катушки статора. Но что такое пусковой момент? Крутящий момент – это сила, необходимая для вращения механизма. В начальном состоянии крутящий момент ротора равен нулю. Стартовый момент должен быть приложен извне, чтобы заставить ротор вращаться.

Зачем однофазному асинхронному двигателю нужен пусковой момент?
Однофазный асинхронный двигатель требует пускового момента, поскольку он не запускается самостоятельно. Это можно объяснить еще одним фактом, называемым теорией двойного вращения поля. Согласно теории двойного вращения магнитное поле, создаваемое однофазным переменным током в статоре, можно разделить на две составляющие. Эти две составляющие равны по величине и противоположны по направлению. Из-за этого эффекта ротор вместо вращения начинает вибрировать. По этой причине однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.
Чтобы решить эту проблему, к статору добавлена еще одна обмотка. Таким образом, статор имеет две обмотки, одна — основная, создающая магнитный поток, а другая — вспомогательная.

Что такое вспомогательная обмотка?
Вспомогательная обмотка — это вторичная обмотка статора для достижения начального крутящего момента ротора, необходимого для вращения. Обычно вспомогательная обмотка работает до тех пор, пока ротор не достигнет 80% полной скорости, после чего ее отключает центробежный выключатель. Существует множество способов создания пускового момента с помощью вспомогательной обмотки, по которым однофазный асинхронный двигатель классифицируют на пять типов.
Типы однофазного индукционного двигателя
1. Индукционный мотор с расщепленной фазой

Вспомогательная обмотка помещается в перпендикулярную для главной ветры в диспли-плате. Вспомогательная обмотка имеет меньшее количество витков и является резистивной, а основная обмотка имеет большее количество витков и является индуктивной. Поскольку вспомогательная обмотка резистивная, ток, протекающий через нее, совпадает по фазе с входным напряжением. Из-за индуктивности основной обмотки напряжение отстает. Таким образом достигается разность фаз между потоком, создаваемым вспомогательной обмоткой и основной обмоткой, достаточная для обеспечения пускового момента. После того, как двигатель достигает 75% своей полной скорости, центробежный выключатель размыкается и отключает вспомогательную обмотку. Для этого двигателя требуется высокий пусковой ток, примерно в 7-8 раз превышающий потребность двигателя при работе с полной нагрузкой.
Разница фаз очень мала; следовательно, пусковой момент, достигаемый этим методом, также невелик. Таким образом, вы можете найти асинхронные двигатели с расщепленной фазой в приложениях, требующих низкого пускового момента, таких как воздуходувки, вентиляторы и т. д.

усовершенствованная версия асинхронного двигателя с расщепленной фазой. В нем вы можете найти конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой, чтобы обеспечить необходимую разность фаз. Достигнутая разность фаз почти равна 90 градусов, что является максимальной разностью фаз, которую можно получить. Следовательно, пусковой крутящий момент также высок, до 300% крутящего момента в условиях полной нагрузки. Конденсатор и вспомогательная обмотка отключаются, когда двигатель достигает 80% полной скорости.
Благодаря высокому пусковому крутящему моменту этот тип двигателя можно найти в приложениях, требующих высокого пускового крутящего момента, таких как токарные станки и компрессоры.

3. Пуск конденсатора Рабочий конденсатор

Как следует из названия, в этом двигателе используются два конденсатора: один пусковой, а другой рабочий. Пусковой конденсатор имеет очень высокое значение емкости, а рабочий конденсатор имеет низкое значение емкости. Пусковой конденсатор отключается от вспомогательной обмотки с помощью включенного последовательно с ней центробежного выключателя. Два конденсатора соединены параллельно друг другу и последовательно со вспомогательной обмоткой. Рабочий конденсатор постоянно подключен к цепи. Начальный крутящий момент и эффективность двигателя высоки, и вы можете найти этот тип асинхронного двигателя в конвейерных лентах и насосах.

4. Асинхронный двигатель с разделенными конденсаторами постоянного тока

В асинхронном двигателе с постоянными конденсаторами вспомогательная обмотка остается в цепи на протяжении всего времени работы двигателя. Один и тот же конденсатор действует как пусковой и рабочий конденсатор и имеет низкое значение емкости. Этот двигатель не имеет центробежного выключателя для отключения вспомогательной обмотки от цепи. Начальный крутящий момент, достигаемый в этом двигателе, не такой высокий, как у асинхронного двигателя с конденсаторным пуском. Он используется в приложениях, требующих умеренного пускового момента от 80% до 100% от полного крутящего момента двигателя. Вы можете найти этот двигатель в обогревателях, потолочных вентиляторах и вытяжных вентиляторах.

5. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами имеет другую конфигурацию и не имеет вспомогательной обмотки. Вместо вспомогательной обмотки используется экранированное кольцо для создания разности фаз. Заштрихованное кольцо и обмотка статора намотаны на одни и те же полюса, но заштрихованное кольцо заштриховано от обмотки статора. Заштрихованное кольцо обладает высокой индукцией; следовательно, когда ток проходит через обмотку статора, в заштрихованном кольце индуцируется ЭДС. Согласно закону Ленца, ЭДС индукции в заштрихованном кольце будет противоположна по направлению и будет противодействовать основному потоку, создаваемому обмоткой статора. Таким образом, создается разность фаз между основным потоком и потоком, создаваемым заштрихованным кольцом. Так работает асинхронный двигатель с расщепленными полюсами. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами имеет низкий пусковой момент, и вы найдете его в игрушках, радиоприемниках, настольных вентиляторах и других небольших устройствах.
Очень интересно узнать о моторах и их функционировании. Изобретение однофазного асинхронного двигателя и следующее изобретение, трехфазный асинхронный двигатель, произвели огромную революцию. Применение однофазного асинхронного двигателя имеет более широкую область применения, так как мы используем однофазный ток для бытовых приборов. Его можно найти в вентиляторах, электробритвах, миксерах и во многих промышленных устройствах.
В обязанности инженера-механика и инженера-электрика входит выбор двигателя для конкретного привода в зависимости от требуемой мощности. Современный электромобиль, который мы видим на дорогах, использует двигатель постоянного тока в качестве трансмиссии. Двигатель постоянного тока имеет другую конфигурацию с принципом.
Однофазные асинхронные двигатели. Конструкция и принцип работы
Однофазное питание переменного тока обычно используется для освещения в магазинах, офисах, домах, школах и т. д. Следовательно, вместо двигателей постоянного тока двигатели, работающие от однофазного переменного тока, питания широко используются. Эти двигатели переменного тока называются однофазными асинхронными двигателями . Большое нет. бытового применения используют однофазные асинхронные двигатели . Здесь мы узнаем , как работает однофазный асинхронный двигатель .
Номинальная мощность этих двигателей очень мала. Некоторые из них представляют собой двигатели с дробной мощностью, которые используются в таких приложениях, как маленькие игрушки, небольшие вентиляторы, фены и т. д. В этой статье объясняется конструкция и принцип работы однофазных асинхронных двигателей .
Конструкция однофазных асинхронных двигателей:
Подобно двигателю постоянного тока, однофазный асинхронный двигатель также имеет две основные части: одну вращающуюся, а другую неподвижную. Стационарная часть в 9Однофазные асинхронные двигатели 0009 — это Статор , а вращающаяся часть — Ротор .
Статор имеет пластинчатую конструкцию, состоящую из штамповок. Штамповки наносятся на его периферию, чтобы нести обмотку, называемую обмоткой статора или основной обмоткой. Он возбуждается однофазным источником переменного тока. Ламинированная конструкция сводит потери железа к минимуму. Штамповки изготовлены из кремнистой стали, что минимизирует потери на гистерезис.
Обмотка статора намотана на определенное число полюсов, т.е. при возбуждении однофазным переменным током статор создает магнитное поле, создающее эффект определенного числа полюсов. Количество полюсов, на которое намотана обмотка статора, определяет синхронную скорость двигателя. Синхронная скорость обозначается как Ns и имеет фиксированную зависимость от частоты питания f и числа полюсов P. Отношение задается формулой:
0003
Настоящий учебник «Электрические машины П.С. Бхимбра» является лучшим в отрасли. Возьмите его сейчас по очень низкой цене.
Купить

Необходимо прочитать:
Конструкция и принцип работы синхронного двигателя
Обмотки якоря генератора переменного тока и типы обмоток якоря
   Асинхронный двигатель никогда не вращается с синхронной скоростью, но вращается со скоростью, которая немного меньше синхронной скорости. Конструкция ротора — короткозамкнутого типа. Этот ротор состоит из неизолированных медных или алюминиевых стержней, помещенных в пазы.
Шины постоянно закорочены на обоих концах с помощью токопроводящих колец, называемых концевыми кольцами. Вся конструкция выглядит как клетка, поэтому она называется ротором с короткозамкнутым ротором. Конструкция однофазных асинхронных двигателей показана на рисунке ниже:
Поскольку стержни постоянно замкнуты друг на друга, сопротивление всего ротора очень и очень мало. Воздушный зазор между статором и ротором поддерживается равномерным и как можно меньшим. Главной особенностью этого ротора является то, что он автоматически настраивается на то же число полюсов, что и обмотка статора. Принципиальная схема двухполюсника однофазный асинхронный двигатель показан на рисунке ниже:
Принцип работы однофазных асинхронных двигателей:
Для приводного действия должны существовать два потока, которые взаимодействуют друг с другом для создания крутящего момента. В двигателях постоянного тока обмотка возбуждения создает основной поток, в то время как источник постоянного тока, подаваемый на якорь, отвечает за создание потока якоря. Основной поток и поток якоря взаимодействуют, создавая крутящий момент.
В однофазный асинхронный двигатель , однофазное питание переменного тока подается на обмотку статора. По обмотке статора протекает переменный ток, который создает поток, который также имеет переменный характер. Этот поток называется основным потоком. Этот поток связывается с проводниками ротора и благодаря действию трансформатора в роторе индуцируется ЭДС. ЭДС индукции пропускает ток через ротор, поскольку цепь ротора представляет собой замкнутую цепь.
Этот ток ротора создает другой поток, называемый потоком ротора, необходимый для действия двигателя. Таким образом, второй поток создается по принципу индукции за счет ЭДС индукции, поэтому двигатель называется асинхронный двигатель . В отличие от этого, в двигателе постоянного тока требуется отдельное питание якоря для создания потока якоря. Это важное различие между двигателем постоянного тока и асинхронным двигателем.
Ключевая точка : Еще одно важное различие между ними заключается в том, что d.c. двигатели запускаются самостоятельно, а однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно. Давайте посмотрим , почему однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно с помощью теории под названием Теория двойного вращения поля .
Настоящий учебник «Электрические машины П.С. Бхимбра» является лучшим в отрасли. Возьмите его сейчас по очень низкой цене.

Купить

Необходимо прочитать:
Влияние гармонических составляющих на ЭДС синхронного генератора
Теория двух реакций Блонделя
Теория двойного вращающегося поля в однофазных асинхронных двигателях:
Согласно этой теории, любую переменную величину можно разложить на две вращающиеся составляющие, которые вращаются в противоположных направлениях и каждая из которых имеет величину, равную половине максимальной величины переменной величины. В случае однофазных асинхронных двигателей обмотка статора создает переменное магнитное поле, имеющее максимальную величину Φ1m.

В соответствии с теорией двойного вращения поля или y рассмотрим две составляющие потока статора, каждая из которых имеет половину максимальной величины потока статора, т. е. (Φ1 м/2). Оба эти компонента вращаются в противоположных направлениях с синхронной скоростью Ns, которая зависит от частоты и полюсов статора.
Пусть Φf — передний компонент, вращающийся против часовой стрелки, а Φb — задний компонент, вращающийся по часовой стрелке. Результат этих двух составляющих в любой момент времени дает мгновенное значение потока статора в этот момент. Результатом этих двух является первоначальный поток статора. На рисунке ниже показан поток статора и две его составляющие Φf и Φb .
В начале оба компонента показаны друг напротив друга на рисунке (а). Таким образом, результирующая ΦR = 0. Это не что иное, как мгновенное значение потока статора в начале. После 90°, как показано на рисунке (b), два компонента повернуты таким образом, что оба указывают в одном направлении.
Следовательно, результирующая ΦR является алгебраической суммой величин двух компонентов. Таким образом, ΦR = (Φ1m/2) + (Φ1m/2) = Φ1m. Это не что иное, как мгновенное значение потока статора при 0 = 90°, как показано на рисунке (c). Таким образом, непрерывное вращение двух компонентов дает первоначальный переменный поток статора.

Оба компонента вращаются и, следовательно, перерезаются проводниками ротора. Из-за сокращения потока в роторе индуцируется ЭДС, которая обеспечивает циркуляцию тока ротора. Ток ротора создает поток ротора. Этот поток взаимодействует с передающей составляющей Φf, создавая крутящий момент в одном конкретном направлении, например, против часовой стрелки. В то время как поток ротора взаимодействует с обратной составляющей Φb, создавая крутящий момент в направлении по часовой стрелке. Таким образом, если крутящий момент против часовой стрелки положительный, то крутящий момент по часовой стрелке отрицательный.
В начале эти два крутящих момента равны по величине, но противоположны по направлению. Каждый крутящий момент пытается вращать ротор в своем направлении. Таким образом, чистый крутящий момент, испытываемый ротором, равен нулю в начале. И, следовательно, однофазные асинхронные двигатели не являются самозапускающимися. Обеспечивая дополнительный поток, мы можем сделать двигатель самозапускающимся. Некоторые из самозапускающихся однофазных асинхронных двигателей: асинхронный двигатель с конденсаторным пуском, асинхронный двигатель с экранированными полюсами, двигатель с постоянным раздельным конденсатором.
Характеристики крутящий момент-скорость в однофазных асинхронных двигателях:
Два противоположно направленных крутящих момента и результирующий крутящий момент могут быть эффективно показаны с помощью характеристик крутящего момента-скорости .
Можно видеть, что в начале N = 0 и в этой точке результирующий крутящий момент равен нулю. Таким образом, однофазные асинхронные двигатели не являются самозапускающимися. Однако, если ротору придается начальное вращение в любом направлении, результирующая средний крутящий момент увеличивается в направлении первоначального вращения ротора, и двигатель начинает вращаться в этом направлении.
Но на практике невозможно придать начальный крутящий момент ротору извне, поэтому в конструкцию однофазных асинхронных двигателей вносятся некоторые изменения, чтобы сделать их самозапускающимися. фазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно — это теория поперечного поля.
Теория перекрестного поля в однофазных асинхронных двигателях:
Рассмотрите однофазный асинхронный двигатель с остановленным ротором, как показано на рисунке ниже. Обмотка статора возбуждается однофазным переменным током. источник питания. Этот источник создает переменный поток Φs, который действует вдоль оси обмотки статора. Благодаря этому потоку в проводниках ротора индуцируется ЭДС из-за действия трансформатора.
Поскольку ротор замкнут, под действием этой ЭДС ток циркулирует по проводникам ротора. Направление тока ротора показано на рисунке ниже. поток Φs.
Теперь с помощью правила левой руки Флеминга можно найти направление силы, действующей на проводники ротора. в то время как проводники справа испытывают силу справа налево. Таким образом, в целом сила, испытываемая ротором, равна нулю. Следовательно, на роторе нет крутящего момента, и ротор не может начать вращаться.
Мы видели, что должны существовать два потока, разделенные некоторым углом, чтобы возникало вращающееся магнитное поле. Согласно Теория поперечного поля , поток статора можно разделить на две составляющие, которые взаимно перпендикулярны. Одна действует вдоль оси обмотки статора, а другая действует перпендикулярно ей.
Предположим теперь, что первоначальный толчок дается ротору в направлении против часовой стрелки. Благодаря вращению ротор физически отсекает поток статора, и в роторе индуцируется динамическая ЭДС. Это называется ЭДС скорости или ЭДС вращения. Направление такой ЭДС можно определить по правилу правой руки Флеминга, и эта ЭДС находится в фазе с потоком статора Φs.
Направление ЭДС показано на рисунке ниже. Эта ЭДС обозначается как E2N. Эта ЭДС обеспечивает циркуляцию тока через ротор, который равен I2N. Этот ток создает собственный поток, называемый потоком ротора Φr. Эта ось Φr находится под углом 90° к оси потока статора, поэтому этот поток ротора называется поперечным полем.
Настоящий учебник «Электрические машины П.С. Бхимбра» является лучшим в отрасли. Возьмите его сейчас по очень низкой цене.

Купить

Необходимо прочитать:
Вращающееся магнитное поле (RMF) в синхронных машинах
Из-за очень высокого реактивного сопротивления ротора ток ротора I2N и Φr отстает от ЭДС вращения почти на 90°. Таким образом, Φr находится в квадратуре с Φs в пространстве и отстает от Φs на 90° по фазе времени. Такие два потока создают вращающееся магнитное поле .
Направление этого вращающегося магнитного поля будет таким же, как и направление первоначального толчка. Таким образом, ротор испытывает крутящий момент в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле, то есть в направлении начального толчка. Таким образом, в рассматриваемом случае ротор разгоняется против часовой стрелки и достигает подсинхронной скорости в установившемся режиме.
Вывод:
Сегодня мы обсудили принцип работы и конструкцию Однофазные асинхронные двигатели . Вы можете скачать эту статью в формате pdf, ppt.
Комментарий ниже для любых запросов.
Однофазный асинхронный двигатель | Строительство и работа| Преимущества и недостатки
Содержание

Однофазный асинхронный двигатель по внешнему виду подобен трехфазному асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором. 1-фазный асинхронный двигатель имеет распределенную однофазную обмотку, в то время как в случае 9-фазного асинхронного двигателя0008 3-Ф асинхронный двигатель р статор имеет распределенные трехфазные обмотки.

При сравнении рабочих характеристик однофазного асинхронного двигателя и трехфазного асинхронного двигателя асинхронный двигатель 1-Φ менее удовлетворительный, чем трехфазный асинхронный двигатель.

Однофазный асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель обеспечивается трехфазным питанием, и если какая-либо фаза трехфазного асинхронного двигателя размыкается во время работы при любой умеренной нагрузке, то наблюдается, что двигатель продолжает работать. бежать с меньшей скоростью. Это показывает, что трехфазный асинхронный двигатель становится однофазным, когда любая фаза трехфазного асинхронного двигателя размыкается.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Подобно всем другим двигателям, асинхронный двигатель 1-Φ также имеет две основные части: ротор и статор. Статор, как следует из названия, является неподвижной частью асинхронного двигателя. Статор асинхронного двигателя 1-Φ питается от однофазного переменного тока.

Ротор является вращающейся частью асинхронного двигателя. Ротор однофазного асинхронного двигателя такой же, как и ротор трехфазного асинхронного двигателя, за исключением двигателей с экранированными полюсами. Ротор асинхронного двигателя 1-Ф соединен с нагрузкой валом.

Статор и ротор асинхронного двигателя 1-Φ магнитно связаны, но не связаны электрически, поэтому между статором и ротором имеется равномерный воздушный зазор.

Может быть намотан на любое четное количество полюсов, два, четыре, шесть являются наиболее распространенными. Соседние полюса имеют противоположные магнитные свойства и уравнение синхронной скорости, N _S =120f/p. Здесь p — количество полюсов, а f — частота питания.

вид спереди вид сбоку

Пазы статора распределены равномерно, поэтому используется однофазная двухслойная обмотка. Простая однофазная обмотка не создает ни вращающегося магнитного поля, ни пускового момента. Поэтому необходимо разделить обмотку статора на две части, и каждая часть смещена в пространстве на статоре, чтобы обеспечить самозапуск двигателя.

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Когда однофазное питание переменного тока подается на обмотку статора асинхронного двигателя 1-Φ, переменный ток начинает течь через статор или основную обмотку.

И за счет этого переменного тока создается переменный поток, называемый основным потоком. Создаваемый здесь основной поток также соединяется с проводниками ротора и, таким образом, разрезает проводники ротора.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в роторе индуцируется ЭДС из-за потокосцепления. Поскольку мы знаем, что цепь ротора замкнута, в роторе начинает течь ток, известный как ток ротора .

Этот ток ротора также создает собственный поток, называемый потоком ротора. Поскольку этот поток ротора создается по принципу индукции, двигатель, работающий по этому принципу, получил название асинхронного двигателя.

Здесь мы видим, что есть два потока, один из которых является основным потоком, а другой называется потоком ротора. И эти два потока создают желаемый крутящий момент, необходимый двигателю для вращения.

Почему однофазный асинхронный двигатель не является самозапускающимся двигателем?

Согласно теории вращения двойного поля, любая переменная величина может быть разделена на две составляющие, и каждая составляющая имеет величину, равную половине максимальной величины переменной величины, и обе эти составляющие вращаются в противоположных направлениях друг к другу.

Рассмотрим поток Φ, разделенный на две составляющие: одна равна Φ _м /2, а другая равна –Φ _м /2. Здесь обе эти составляющие вращаются в противоположных друг другу направлениях, т.е. если одна Φ _m /2 вращается по часовой стрелке, то другая Φ _m /2 вращается против часовой стрелки.

Когда мы подаем однофазный переменный ток на обмотку статора 1-Φ асинхронного двигателя, тогда он создаст поток величиной Φ _м .

Согласно теории вращения двойного поля, этот переменный поток Φ _м делится на две равные по величине составляющие, Φ _м/2 каждая. Каждый из этих компонентов будет вращаться в противоположном направлении с синхронной скоростью N _с .

Назовем эти две составляющие переменного потока прямой составляющей потока Φ _f, и обратной составляющей переменного потока Φ _b .

Здесь нахождение равнодействующей этих двух составляющих потока в любой момент времени даст значение мгновенного потока статора в этот конкретный момент.

φ _R = φ _M /2 + φ _M /2

или вращающийся поток, φ _R = φ _F + φ _B

ЗДЕСЬ. прямая и обратная составляющие переменного потока прямо противоположны друг другу. А также обе составляющие переменного потока равны по величине.

Таким образом, оба компонента компенсируют друг друга, и тогда чистый эффективный крутящий момент, испытываемый ротором в начальных условиях, равен нулю. Таким образом, мы можем сказать, что асинхронные двигатели 1-Φ не являются самозапускающимися двигателями.

Применение однофазного асинхронного двигателя

Эти типы двигателей широко используются в промышленности, особенно в области малой мощности.
Они используются для электропривода маломощных машин с постоянной скоростью, таких как бытовая техника, станки и сельскохозяйственная техника, в условиях, когда трехфазное питание недоступно.
Большой спрос на этот тип двигателя мощностью от доли лошадиной силы до примерно 5 лошадиных сил.

Преимущества однофазного асинхронного двигателя

Этот асинхронный двигатель меньше по размеру и легче по весу.
Также дешевле по стоимости.
Эти двигатели очень эффективны.
Эти двигатели также требуют меньше обслуживания.
имеют более длительный срок службы.
Однофазные асинхронные двигатели могут иметь различные типоразмеры.

Недостатки однофазного асинхронного двигателя

Мы знаем, что эти двигатели используются только для небольших мощностей и не используются для больших мощностей, поскольку они имеют много недостатков и никогда не используются в случае, когда могут быть приняты трехфазные машины.

Основные недостатки заключаются в следующем,

Для данного размера корпуса и температуры его мощность составляет всего 50% от мощности трехфазного асинхронного двигателя.
Однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.
Эти двигатели имеют более низкий коэффициент мощности.
Эффективность ниже.
Эти двигатели не имеют пускового момента.

	Пусковой момент	Эффективность	Надежность	Стоимость
Двухфазный двигатель	Низкий	Низкий	Низкий	Низкий
Конденсатор-пуск	Средний	Средний	Высокий	Средний
Постоянно делящийся конденсатор	Низкий	Высокий	Высокий	Средний
Конденсатор пуск-пуск конденсатора	Высокий	Высокий	Высокий	Высокий
Затененный столб	Низкий	Низкий	Низкий	Низкий