Cum se schimbă rotația. Modificarea rotației unui motor electric monofazat. Cum se schimbă rotația unui motor electric asincron

8. Principiul de funcționare și invers (schimbarea sensului de rotație) a unui motor asincron trifazat.

Figura prezintă o secțiune transversală a unui circuit electromagnetic al unui IM cu o înfășurare a rotorului în scurtcircuit, inclusiv un stator (1), în ale cărui caneluri există trei înfășurări de fază ale statorului (2), reprezentate de o tură. . Începuturile înfășurărilor de fază sunt A, B, C, iar capetele sunt X, Y, Z, respectiv În rotorul cilindric (3) al motorului există tije (4) de înfășurări scurtcircuitate, închise la nivelul. capete ale rotorului prin plăci.

Când tensiunea trifazată este aplicată înfășurărilor de fază ale statorului, curenții statori iA, iB, iC curg în spirele înfășurării statorului, creând un câmp magnetic rotativ cu o frecvență de rotație n1. Acest câmp traversează tijele de înfășurare a rotorului în scurtcircuit și în ele sunt induse EMF, a căror direcție este determinată de regula din dreapta. EMF din barele rotorului este creat de curenții rotori i2 și câmpul magnetic al rotorului, care se rotește cu frecvența câmpului magnetic al statorului. Câmpul magnetic rezultat al IM este egal cu suma câmpurilor magnetice ale statorului și rotorului. Conductorii cu curent i2 situati în câmpul magnetic rezultat sunt supuși unor forțe electromagnetice, a căror direcție este determinată de regula stângii. Câștigul total Fres aplicat tuturor conductoarelor rotorului formează cuplul electromagnetic rotativ M al motorului asincron.

Cuplul electromagnetic M, depășind momentul de rezistență Mc pe arbore, forțează rotorul să se rotească cu o frecvență n2. Rotorul se rotește cu accelerație dacă momentul M este mai mare decât momentul rezistenței Mc, sau cu o frecvență constantă dacă momentele sunt egale.

Viteza de rotație a rotorului n2 este întotdeauna mai mică decât viteza de rotație a câmpului magnetic al mașinii n1, deoarece numai în acest caz are loc un cuplu electromagnetic rotativ. Dacă frecvența de rotație a rotorului este egală cu frecvența de rotație a statorului MP, atunci cuplul EM este zero (tijele rotorului nu traversează motorul MP, iar curentul este zero). Diferența dintre vitezele de rotație ale statorului și rotorului MP în unități relative se numește alunecarea motorului:

s = n 1− n 2. n 1

Alunecarea se măsoară în unități sau procente relative față de n1. Într-un mod de funcționare apropiat de cel nominal, alunecarea motorului este de 0,01-0,06. Viteza rotorului n 2 = n 1 (1− s).

Astfel, o trăsătură caracteristică a unei mașini asincrone este prezența alunecării - inegalitatea frecvențelor de rotație a câmpului magnetic al motorului și al rotorului. De aceea mașina este numită asincronă.

Când o mașină asincronă funcționează în modul motor, viteza rotorului este mai mică decât viteza motorului și 0< s < 1. в этом режиме обмотка статора питается от сети, а вал ротора передает механический момент на исполнительный орган механизма. Электрическая энергия преобразуется в механическую.

Dacă rotorul IM este inhibat (s = 1), acesta este un mod de scurtcircuit. Dacă frecvența de rotație a rotorului coincide cu frecvența de rotație a motorului, atunci cuplul motorului nu apare. Acesta este modul inactiv ideal.

Pentru a schimba direcția de rotație a rotorului (inversarea motorului), trebuie să schimbați sensul de rotație a MP. Pentru a inversa motorul, trebuie să schimbați ordinea fazelor tensiunii furnizate, adică să comutați două faze.

9. Circuitul echivalent și caracteristicile mecanice ale unui motor asincron trifazat.

În circuit, o mașină asincronă cu cuplare electromagnetică a circuitelor statorului și rotorului este înlocuită cu un circuit echivalent redus echivalent. În acest caz, parametrii înfășurării rotorului R2 și x2 sunt reduși la înfășurarea statorului în condiția egalității E1 = E2 ". E2 ", R2 ", x2 " sunt parametrii rotorului dați.

inclusă în înfășurarea unui rotor staționar, adică mașina are o sarcină activă.

Mărimea acestei rezistențe este determinată de alunecare și, în consecință, de sarcina mecanică pe arborele motorului. Dacă momentul de rezistență pe arborele motorului Mc = 0, atunci alunecarea s = 0; în acest caz, valoarea R n =∞ și I2 " = 0, care corespunde lucrării

motorul în regim de ralanti.

În modul fără sarcină, curentul statorului este egal cu curentul de magnetizare I 1 =I 0. Circuitul magnetic al mașinii este reprezentat de un circuit de magnetizare cu parametrii x0, R0 - rezistența de magnetizare inductivă și activă a înfășurării statorului. Dacă momentul de rezistență pe arborele motorului depășește cuplul acestuia, rotorul se oprește. În acest caz, valoarea Rн = 0, care corespunde modului de scurtcircuit.

Primul circuit se numește circuit de înlocuire în formă de T pentru tensiunea arterială. Poate fi transformat într-o formă mai simplă. În acest scop, circuitul de magnetizare Z 0 = R 0 + jx 0

efectuate la clemele comune. Pentru a se asigura că curentul de magnetizare I 0 nu își modifică valoarea, rezistențele R1 și x1 sunt conectate în serie la acest circuit. În circuitul echivalent în formă de L rezultat, rezistențele circuitelor statorului și rotorului sunt conectate în serie. Ele formează un circuit de lucru, paralel la care este conectat un circuit de magnetizare.

Mărimea curentului în circuitul de funcționare al circuitului echivalent:

tensiunea principala.

Cuplul electromagnetic al IM este creat de interacțiunea curentului din înfășurarea rotorului cu MF rotativ al mașinii. Cuplul electromagnetic M este determinat prin puterea electromagnetică:

Luând în ecuație numărul de faze ale motorului m1 = 3; x1 + x2 " = xк, îl examinăm pentru un extremum. Pentru a face acest lucru, echivalăm derivata dM / ds cu zero și obținem două puncte extreme. În aceste puncte, momentul Mk și alunecarea sk sunt numite critice și sunt corespunzător. egal:

Dependența cuplului EM de alunecarea M(s) sau de viteza rotorului M(n2) se numește caracteristică mecanică a IM.

Dacă împărțim M la Mk, obținem o formă convenabilă de scriere a ecuației pentru caracteristicile mecanice ale tensiunii arteriale:

Schimbarea sensului de rotație într-un motor asincron prin schimbarea a două faze în înfășurări este posibilă numai pentru motoarele TRIFAZATE (destinate pentru includerea într-o rețea trifazată)!

Principiul principal al schimbării direcției unui motor cu inducție este schimbarea sensului de rotație

câmpul statorului.

Motoarele cu inducție monofazate au mai multe principii pentru crearea unui câmp magnetic rotativ.

Există motoare cu condensator monofazat: una dintre cele două înfășurări este conectată printr-un condensator de defazare: aici, pentru a schimba rotația, este necesar să schimbați direcția de pornire a oricăreia dintre cele două înfășurări (pentru aceasta, 4 firele trebuie să iasă din motor, adică punctul de conectare al înfășurărilor nu trebuie să fie în interior).

Există motoare monofazate cu spire scurtcircuitate: aici direcția de rotație este determinată de instalarea de spire scurtcircuitate pe poli (creează o schimbare de fază) - aici sensul de rotație nu poate fi schimbat.

Există motoare monofazate cu înfășurări de funcționare și de pornire (acestea sunt adesea instalate pe compresoarele frigorifice, înfășurarea de pornire este pornită pentru scurt timp la momentul pornirii (aceasta se face printr-un releu de pornire): aici este; de asemenea, se poate modifica rotația prin schimbarea pornirii uneia dintre înfășurări (toate cele 4 capete ale înfășurărilor trebuie să iasă din motor) .

Dacă ies doar trei capete (sau înfășurarea de pornire nu funcționează), atunci cu o putere mică - aproximativ un kilowatt - un astfel de motor poate fi pornit în orice direcție pornind înfășurarea de lucru și rotind brusc arborele în direcția dorită.

Dacă puterea este mai mare, pornirea se poate face cu o frânghie înfășurată în jurul arborelui.

Există și alte modele de motoare asincrone și schimbarea de rotație a fiecărui proiect trebuie luată în considerare separat.

Prin urmare, rotația motorului electric nu se modifică la înlocuirea a două faze, iar cuplul de pornire al unui motor bifazat asincron cu o înfășurare simetrică este zero. Pentru a modifica rotația unui motor electric asincron, utilizați următoarele sfaturi și instrucțiuni:

Schimbarea rotației unui motor electric asincron nu este atât de dificilă. Principalul lucru este să înțelegeți măcar puțin despre această chestiune. Opriți alimentarea, citiți instrucțiunile, schimbați firele și porniți din nou. Aceasta va schimba rotația. Mai multe detalii puteti citi aici.





Cu un motor asincron, rotația este posibilă atât într-un sens, cât și în celălalt sens. Și depinde de locul în care câmpul magnetic se rotește în jurul statorului. Există mai multe moduri de a modifica rotația câmpului magnetic. Unul dintre ei este așa. Dacă o rețea trifazată alimentează motorul, atunci trebuie să schimbați orice fire cu două faze.

Un motor cu inducție poate schimba de fapt direcția. În sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic. Uneori, acest lucru ajută foarte mult la locul de muncă. Nu vreau să cumpăr un motor pentru fiecare loc de muncă. Principalul lucru atunci când lucrați cu schimbarea direcției de mișcare a motorului este deconectarea acestuia de la rețea.

Acest tip de motor se poate roti în două direcții: în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. Există multe modalități de a modifica rotația unui motor asincron, puteți face acest lucru într-unul dintre următoarele moduri:

Deoarece cuplul de pornire al unui motor bifazat asincron cu o înfășurare simetrică este zero.

Înfășurarea unei mașini asincrone bifazate constă din două - pornire și lucru și creează două momente magnetice, deplasate structural unul față de celălalt. Este posibil să existe un condensator în înfășurarea de pornire, care oferă și o schimbare de fază. Dacă îl mutați în înfășurarea de lucru, direcția de rotație se va schimba. Doar înfășurarea de lucru este proiectată pentru un curent mai mare. La urma urmei, există o rezistență în circuitul de înfășurare de pornire, care, din nou, asigură defazajul curentului necesar pentru cuplul de pornire. În acest fel, vei schimba direcția de rotație, dar nu va funcționa așa pentru mult timp.

Electricienii cu experiență vă vor spune că un comutator trifazat (este simetric) poate fi pornit cu un șurub prin înfășurarea cablului în jurul arborelui și trăgându-l brusc. Adică, crearea unui moment exterior de pornire.

Un motor electric asincron poate fi conectat la rețea în mai multe moduri:

• direct dintr-o rețea trifazată (în acest caz, trebuie să schimbați oricare două dintre firele trifazate);
• motorul electric este alimentat de un condensator dintr-o rețea monofazată (aici trebuie să deconectăm ieșirea condensatorului, care este conectat la unul dintre firele care îl alimentează, apoi să comutăm la celălalt);
• motorul electric este alimentat de un invertor trifazat (aici este mai bine să aveți încredere în instrucțiunile de utilizare).

Toate manipulările trebuie efectuate, desigur, atunci când motorul electric este deconectat de la rețea.

Vă pot oferi două soluții la întrebarea dvs.:

1) pentru a schimba sensul de rotație al unui motor asincron monofazat, trebuie să reconectați înfășurarea de lucru.

2) sau reconectați înfășurarea de pornire.

Un motor asincron se poate mișca într-adevăr atât în ​​sensul acelor de ceasornic, cât și în sens invers acelor de ceasornic. Există diferite moduri de a-i schimba rotația. În orice caz, mai întâi trebuie să-l deconectați de la sursa de alimentare. Este important de știut că metoda de conectare nu afectează în niciun fel sensul de rotație, așa că nu este nevoie să schimbați nimic în acest sens. Dacă alimentarea vine direct de la o rețea trifazată, trebuie să schimbați două dintre firele trifazate care merg la ea, oricare dintre ele. Dacă puterea vine printr-un invertor trifazat, atunci instrucțiunile pentru dispozitiv în sine vă vor ajuta să schimbați direcția. În alte condiții, totul este puțin mai complicat, poate vă pot sfătui experții.

Bună ziua, dragi cititori și vizitatori ai site-ului Electrician's Notes.

În ultimul articol despre care am vorbit, ne-am familiarizat cu schema conexiunii sale la o rețea electrică cu o tensiune de 220 (V), desemnarea și marcarea bornelor.

În același articol, am promis să vă povestesc în viitorul apropiat despre cum îi puteți organiza reversul, adică. controlați direcția de rotație a motorului de la distanță și nu folosind jumperi în cutia de borne.

Asadar, haideti sa începem.

În principiu, nu este nimic complicat. Principiul circuitului de control este similar, cu excepția unor detalii. De fapt, nu mai întâlnisem niciodată un circuit invers pentru motoarele monofazate și aceasta a fost prima dată când puneam acest circuit în practică.

Esența circuitului se rezumă la schimbarea direcției de rotație a arborelui unui motor condensator monofazat de la distanță folosind butoane (stație buton). Amintiți-vă, în articolul anterior am schimbat manual poziția a doi jumperi pe blocul de borne al motorului pentru a schimba direcția înfășurării de lucru (U1-U2). Acum trebuie să eliminați aceste jumperi, pentru că... rolul lor în acest circuit va fi îndeplinit de contactele normal deschise (NO) ale contactoarelor.

Pregătirea echipamentului pentru inversarea unui motor monofazat

Mai întâi, să enumerăm toate echipamentele electrice pe care trebuie să le achiziționăm pentru a organiza reversul motorului condensatorului AIR 80S2:

1. Întrerupător

Folosim 16 bipolar (A), cu caracteristica „C” de la IEK.

Există 3 butoane în această postare:

• buton înainte (negru)
• buton înapoi (negru)
• butonul de oprire (rosu)

Să ne uităm la postarea butonului.

Vedem că fiecare buton are 2 contacte:

• contact normal deschis (1-2), care se închide când apăsați butonul
• contact normal închis (3-4), care este închis până la apăsarea butonului

Vă rugăm să rețineți că în fotografie butonul cel mai exterior din stânga este cu susul în jos. Dacă conectați singur circuitul invers al unui motor monofazat, atunci aveți grijă, butoanele din stâlpul butonului de apăsare pot fi inversate. Consultați marcajele de contact (1-2) și (3-4).

3. Contactoare

De asemenea, trebuie să cumpărați doi contactori. În exemplul meu, folosesc contactoare de dimensiuni mici KMI-11210 de la IEK, care sunt instalate pe o șină DIN. Acești contactori au 4 contacte normal deschise (NO) și sunt capabili să comute sarcini de până la 3 (kW) la o tensiune alternativă de 230 (V). Deci sunt potrivite pentru noi, pentru că... Motorul nostru monofazat testat AIRE 80S2 are o putere de 2,2 (kW).

În loc de contactori, le puteți achiziționa, folosind exemplul căruia le-am descris structura și principiul de funcționare.

Bobinele acestui contactor sunt proiectate pentru o tensiune alternativă de 220 (V), care va trebui să fie luată în considerare la asamblarea circuitului de control invers pentru un motor monofazat.

Iată, de fapt, munca mea.

Am spus deja în articolul precedent că unul dintre cititorii site-ului „Notele unui electrician”, pe nume Vladimir, mi-a cerut să-l ajut cu o putere de 2,2 (kW) și să-i elaborez (vin cu) un circuit invers. Pe baza schițelor mele (inclusiv pe cele de instalare), Vladimir a asamblat diagrama de mai sus în . Puțin mai târziu mi-a trimis un e-mail pentru a spune că a testat circuitul, totul funcționează, fără plângeri.

Dacă aveți întrebări despre materialele site-ului, atunci întrebați-mi în comentarii sau pe . În 12-24 de ore, sau poate mai repede, totul depinde de cât de ocupat sunt, îți voi răspunde.

Acum vă voi spune cum funcționează această schemă.

Principiul de funcționare al unui circuit invers al motorului monofazat

În primul rând, porniți sursa de alimentare.

1. Rotire înainte

Când apăsați butonul „înainte”, bobina contactorului K1 primește putere prin următorul circuit: fază - NC. contactul (3-4) al butonului „stop” - n.c. contactul (3-4) al butonului „înapoi” - n.o. contactul (1-2) al butonului „înainte” apăsat - bobina contactorului K1 (A1-A2) - zero.

Contactorul K1 trage în sus și închide toate contactele sale normal deschise (NO):

• 1L1-2T1 (auto-recuperare a bobinei K1)
• 5L3-6T3 (simulează jumperul U1-W2)
• 13NO-14NO (simulează jumperul V1-U2)

Nu este nevoie să țineți apăsat butonul „înainte”, deoarece... bobina contactor K1 este „auto-reținătoare” prin propriu n.o. contact (1L1-2T1).

Motorul monofazat începe să se rotească în direcția înainte.

2. Rotire inversă

Când apăsați butonul „înapoi”, bobina contactorului K2 primește energie prin următorul circuit: fază - NC. contactul (3-4) al butonului „stop” - n.c. contactul (3-4) al butonului „înainte” - n.o. contactul (1-2) al butonului „înapoi” apăsat - bobina contactorului K2 (A1-A2) - zero.

Contactorul K2 funcționează și își închide următoarele contacte normal deschise (NO):

• 1L1-2T1 (bobină de preluare automată K2)
• 3L2-4T2 (faza la motor în circuitul de alimentare)
• 5L3-6T3 (simulează jumperul W2-U2)
• 13NO-14NO (simulează jumperul U1-V1)

Nu este nevoie să ții butonul înapoi cu degetul, deoarece... bobina contactor K2 este „auto-reținătoare” prin propriul n.o. contact (1L1-2T1).

Motorul monofazat începe să se rotească în sens opus.

Pentru a opri motorul, trebuie să apăsați butonul „oprire”.

3. Blocare

Circuitul invers prezentat al unui motor monofazat cu condensator are un buton de blocare, adică Dacă, când motorul este pornit în direcția înainte, apăsați din greșeală butonul „înapoi”, atunci contactorul K1 se va opri mai întâi, iar apoi contactorul K2 va funcționa. Si invers. Astfel, avem o blocare de la două contactoare pornite simultan K1 și K2.

Puteți folosi și alte tipuri de încuietori, dar m-am limitat la acesta.

P.S. Asta incheie articolul meu. Dacă ți-a plăcut articolul meu, îți voi fi foarte recunoscător dacă îl distribui pe rețelele de socializare. Și, de asemenea, nu uitați să vă abonați la noile mele articole - va fi mai interesant în continuare.

Cel mai adesea, casele, parcelele și garajele noastre sunt alimentate cu o rețea monofazată de 220 V. Prin urmare, echipamentele și toate produsele de casă sunt realizate astfel încât să funcționeze de la această sursă de energie. În acest articol, vom analiza cum să conectați corect un motor monofazat.

Asincron sau colector: cum să distingem

În general, puteți distinge tipul de motor după plăcuță - plăcuța de identificare - pe care sunt scrise datele și tipul acestuia. Dar asta numai dacă nu a fost reparat. La urma urmei, orice poate fi sub carcasă. Deci, dacă nu sunteți sigur, este mai bine să determinați singur tipul.

Cum funcționează motoarele colectoarelor?

Puteți distinge între motoarele asincrone și cele cu comutator după structura lor. Colectorii trebuie să aibă perii. Sunt situate în apropierea colectorului. Un alt atribut obligatoriu al acestui tip de motor este prezența unui tambur de cupru, împărțit în secțiuni.

Astfel de motoare sunt produse doar ca monofazate, ele sunt adesea instalate în aparatele de uz casnic, deoarece permit obținerea unui număr mare de rotații la pornire și după accelerare. De asemenea, sunt convenabile pentru că vă permit să schimbați cu ușurință direcția de rotație - trebuie doar să schimbați polaritatea. De asemenea, este ușor să organizați o modificare a vitezei de rotație prin modificarea amplitudinii tensiunii de alimentare sau a unghiului de tăiere al acesteia. De aceea, astfel de motoare sunt folosite în majoritatea echipamentelor de uz casnic și de construcții.

Dezavantajele motoarelor cu comutator sunt zgomotul ridicat de funcționare la viteze mari. Amintiți-vă un burghiu, o polizor unghiular, un aspirator, o mașină de spălat, etc. Zgomotul în timpul funcționării lor este decent. La viteze mici, motoarele de comutator nu sunt atât de zgomotoase (mașina de spălat), dar nu toate uneltele funcționează în acest mod.

Al doilea punct neplăcut este că prezența periilor și frecarea constantă duce la necesitatea întreținerii regulate. Dacă colectorul de curent nu este curățat, contaminarea cu grafit (din cauza periilor uzate) poate face ca secțiunile adiacente din tambur să fie conectate și motorul pur și simplu nu mai funcționează.

Asincron

Un motor asincron are un demaror și un rotor și poate fi monofazat sau trifazat. În acest articol avem în vedere conectarea motoarelor monofazate, așa că vom vorbi doar despre ele.

Motoarele asincrone se caracterizează printr-un nivel scăzut de zgomot în timpul funcționării, prin urmare sunt instalate în echipamente al căror zgomot de funcționare este critic. Acestea sunt aparate de aer condiționat, sisteme split, frigidere.

Există două tipuri de motoare asincrone monofazate - bifilare (cu o înfășurare de pornire) și condensatoare. Toată diferența este că la motoarele bifilare monofazate înfășurarea de pornire funcționează doar până când motorul accelerează. Ulterior este oprit de un dispozitiv special - un comutator centrifugal sau un releu de pornire (în frigidere). Acest lucru este necesar, deoarece după overclock reduce doar eficiența.

În motoarele monofazate cu condensator, înfășurarea condensatorului funcționează tot timpul. Două înfășurări - principală și auxiliară - sunt deplasate una față de alta cu 90°. Datorită acestui lucru, puteți schimba sensul de rotație. Condensatorul de pe astfel de motoare este de obicei atașat la carcasă și este ușor de identificat prin această caracteristică.

Puteți determina cu mai multă precizie motorul bifolar sau condensator din fața dvs., măsurând înfășurările. Dacă rezistența înfășurării auxiliare este mai mică de jumătate (diferența poate fi și mai semnificativă), cel mai probabil acesta este un motor bifolar și această înfășurare auxiliară este o înfășurare de pornire, ceea ce înseamnă că un comutator sau un releu de pornire trebuie să fie prezent în circuit. La motoarele cu condensator, ambele înfășurări funcționează în mod constant și conectarea unui motor monofazat este posibilă printr-un buton obișnuit, comutator basculant sau mașină automată.

Scheme de conectare pentru motoarele asincrone monofazate

Cu pornirea înfășurării

Pentru a conecta un motor cu o înfășurare de pornire, veți avea nevoie de un buton în care unul dintre contacte se deschide după pornire. Aceste contacte de deschidere vor trebui conectate la bobina de pornire. În magazine există un astfel de buton - acesta este PNDS. Contactul său mijlociu se închide pentru timpul de menținere, iar cele două exterioare rămân în stare închisă.

Apariția butonului PNVS și starea contactelor după eliberarea butonului „start””

În primul rând, folosind măsurători, determinăm care înfășurare funcționează și care pornește. De obicei, ieșirea de la motor are trei sau patru fire.

Luați în considerare opțiunea cu trei fire. În acest caz, cele două înfășurări sunt deja combinate, adică unul dintre fire este comun. Luăm un tester și măsurăm rezistența dintre toate cele trei perechi. Cel de lucru are cea mai mică rezistență, valoarea medie este înfășurarea de pornire, iar cea mai mare este ieșirea comună (se măsoară rezistența a două înfășurări conectate în serie).

Dacă sunt patru ace, ele sună în perechi. Găsiți două perechi. Cel cu rezistență mai mică este cel de lucru, cel cu rezistență mai mare este cel de pornire. După aceasta, conectăm un fir de la înfășurările de pornire și de lucru și scoatem firul comun. În total, rămân trei fire (ca în prima opțiune):

• unul din înfășurarea de lucru funcționează;
• de la bobina de pornire;
• general.

Cu toate acestea

conectarea unui motor monofazat

Conectăm toate cele trei fire la buton. Are și trei contacte. Asigurați-vă că plasați firul de pornire pe contactul din mijloc(care este închis doar în timpul pornirii), celelalte două sunt extrem deadică (arbitrară). Conectam un cablu de alimentare (de la 220 V) la contactele de intrare extreme ale PNVS, conectam contactul din mijloc cu un jumper la cel de lucru ( Notă! nu cu generalul). Acesta este întregul circuit pentru pornirea unui motor monofazat cu o înfășurare de pornire (bifolară) printr-un buton.

Condensator

La conectarea unui motor condensator monofazat, există opțiuni: există trei scheme de conectare și toate cu condensatoare. Fără ele, motorul zumzăie, dar nu pornește (dacă îl conectați conform diagramei descrise mai sus).

Primul circuit - cu un condensator în circuitul de alimentare al înfășurării de pornire - pornește bine, dar în timpul funcționării puterea pe care o produce este departe de a fi nominală, dar mult mai mică. Circuitul de conectare cu un condensator în circuitul de conectare al înfășurării de lucru dă efectul opus: performanță nu foarte bună la pornire, dar performanță bună. În consecință, primul circuit este utilizat în dispozitivele cu pornire grea (de exemplu) și cu un condensator de lucru - dacă sunt necesare caracteristici bune de performanță.

Circuit cu doi condensatori

Există o a treia opțiune pentru conectarea unui motor monofazat (asincron) - instalați ambii condensatori. Se dovedește ceva între opțiunile descrise mai sus. Această schemă este implementată cel mai des. Este in poza de mai sus in mijloc sau in fotografia de mai jos mai detaliat. La organizarea acestui circuit, aveți nevoie și de un buton de tip PNVS, care va conecta condensatorul doar în timpul pornirii, până când motorul „accelerează”. Apoi două înfășurări vor rămâne conectate, cu înfășurarea auxiliară printr-un condensator.

Conectarea unui motor monofazat: circuit cu doi condensatori - funcționare și pornire

Când implementați alte circuite - cu un singur condensator - veți avea nevoie de un buton obișnuit, mașină sau comutator basculant. Totul se leagă acolo pur și simplu.

Alegerea condensatoarelor

Există o formulă destul de complexă prin care puteți calcula cu exactitate capacitatea necesară, dar este foarte posibil să vă descurcați cu recomandări care sunt derivate din multe experimente:

• Condensatorul de lucru este luat la o rată de 70-80 uF la 1 kW de putere a motorului;
• începând - de 2-3 ori mai mult.

Tensiunea de funcționare a acestor condensatoare ar trebui să fie de 1,5 ori mai mare decât tensiunea rețelei, adică pentru o rețea de 220 V luăm condensatoare cu o tensiune de funcționare de 330 V și mai mare. Pentru a ușura pornirea, căutați un condensator special în circuitul de pornire. Au cuvintele Start sau Starting în marcajele lor, dar le puteți folosi și pe cele obișnuite.

Schimbarea direcției de mișcare a motorului

Dacă, după conectare, motorul funcționează, dar arborele nu se rotește în direcția dorită, puteți schimba această direcție. Acest lucru se realizează prin schimbarea înfășurărilor înfășurării auxiliare. La asamblarea circuitului, unul dintre fire a fost alimentat la buton, al doilea a fost conectat la firul de la înfășurarea de lucru și a fost scos cel comun. Aici trebuie să comutați conductorii.

Dintre numărul mare de tipuri de motoare electrice AC utilizate în inginerie electrică modernă, cel mai răspândit, convenabil și economic este un motor cu un câmp magnetic rotativ, bazat pe utilizarea curentului trifazat.

Pentru a înțelege ideea de bază care stă la baza proiectării acestor motoare, să revenim din nou la experimentul prezentat în Fig. 264. Am văzut acolo că un inel metalic plasat într-un câmp magnetic rotativ începe să se rotească în aceeași direcție în care se rotește câmpul. Motivul acestei rotații este faptul că atunci când câmpul se rotește, fluxul magnetic prin inel se modifică și, în același timp, în inel sunt induși curenți, asupra cărora câmpul acționează cu forțe deja cunoscute nouă, creând un cuplu. .

În prezența unui curent trifazat, adică a unui sistem de trei curenți decalați în fază unul față de celălalt cu (o treime dintr-o perioadă), este foarte ușor să obțineți un câmp magnetic rotativ fără rotația mecanică a magnetului și fără dispozitive suplimentare. Orez. 351,a arată cum se face acest lucru. Aici avem trei bobine montate pe miezuri de fier, situate la un unghi de 120° unul față de celălalt. Prin fiecare dintre aceste bobine trece unul dintre curenții sistemului, constituind un curent trifazat. Câmpurile magnetice sunt create în bobine, ale căror direcții sunt indicate prin săgeți. Inducția magnetică a fiecăruia dintre aceste câmpuri se modifică în timp după aceeași lege sinusoidală ca și curentul corespunzător (Fig. 351, b). Astfel, câmpul magnetic din spațiul dintre bobine este rezultatul suprapunerii a trei câmpuri magnetice alternative, care, pe de o parte, sunt direcționate la un unghi de 120° unul față de celălalt și, pe de altă parte, sunt deplasat în fază cu . Valoarea instantanee a inducției magnetice rezultate este suma vectorială a celor trei câmpuri componente la un moment dat:

.

Dacă începem acum să căutăm cum se modifică inducția magnetică rezultată în timp, atunci calculul arată că, în valoare absolută, inducția magnetică a câmpului rezultat nu se modifică (reține o valoare constantă), dar direcția vectorului se rotește uniform, descriind o revoluție completă în timpul unei perioade curente.

Orez. 351. Obţinerea unui câmp magnetic rotativ prin adăugarea a trei câmpuri sinusoidale direcţionate la un unghi de 120° unul faţă de celălalt şi deplasate în fază prin: a) amplasarea bobinelor care creează câmpul rotativ; b) un grafic al modificărilor inducției câmpului în timp; c) inducția rezultată este constantă ca mărime și se rotește pe un cerc pe o perioadă

Fără a intra în detaliile calculului, vom explica modul în care adăugarea a trei câmpuri dă un câmp rotativ care este constant în mărime. În fig. 351, săgețile b marchează valorile inducției magnetice a trei câmpuri în momentul în care , în momentul în care , și în momentul în care , și în Fig. 351,c adunarea se efectuează conform regulii paralelogramului inducțiilor magnetice și în aceste trei momente, și direcțiile săgeților și , și , și corespund Fig. 351, a. Vedem că inducția magnetică rezultată are aceeași mărime în toate cele trei momente indicate, dar direcția sa se rotește pentru fiecare treime din perioadă cu o treime din cerc.

Dacă un inel metalic (sau, și mai bine, o bobină) este plasat într-un astfel de câmp rotativ, atunci curenții vor fi induși în el în același mod ca și când inelul (bobina) s-ar roti într-un câmp staționar. Interacțiunea câmpului magnetic cu acești curenți creează forțe care rotesc inelul (bobina). Aceasta este ideea principală a unui motor trifazat cu un câmp rotativ, implementată pentru prima dată de M. O. Dolivo-Dobrovolsky.

Structura unui astfel de motor este clară din Fig. 352. Partea sa staționară - statorul - este un cilindru asamblat din tablă de oțel, pe suprafața interioară a căruia există șanțuri paralele cu axa cilindrului. Firele sunt așezate în aceste caneluri, interconectate de-a lungul laturilor de capăt ale statorului, astfel încât să formeze trei bobine rotite cu 120 ° una față de alta, care au fost discutate în paragraful anterior. Începuturile acestor bobine 1, 2, 3 și capetele lor 1", 2", 3" sunt conectate la șase cleme situate pe un scut montat pe cadrul mașinii. Amplasarea clemelor este prezentată în Fig. 353.

Orez. 352. Motor trifazat AC dezasamblat: 1 – stator, 2 – rotor, 3 – scuturi lagăre, 4 – ventilatoare, 5 – orificii de ventilație

Orez. 353. Amplasarea clemelor pe scutul motorului

În interiorul statorului se află partea rotativă a motorului - rotorul acestuia. Acesta este, de asemenea, un cilindru asamblat din foi separate de oțel, montat pe un arbore, împreună cu care se poate roti în rulmenți amplasați în scuturile (capacele) laterale ale motorului. La marginile acestui cilindru sunt lamele de ventilație, care, atunci când rotorul se rotește, creează un curent puternic de aer în motor, răcindu-l. Pe suprafața cilindrică a rotorului, în caneluri paralele cu axa acestuia, se află o serie de fire legate prin inele la capetele cilindrului. Un astfel de rotor, prezentat separat în Fig. 354, se numește „scurtcircuit” (uneori numit „roată veveriță”). Începe să se rotească atunci când apare un câmp magnetic rotativ în spațiul din interiorul statorului.

Orez. 354. Rotor cu colivie al unui motor trifazat

Câmpul rotativ este creat de un sistem trifazat de curenți furnizați înfășurărilor statorului, care pot fi conectate între ele fie printr-o stea (Fig. 355), fie printr-un triunghi (Fig. 356). În primul caz (§ 170), tensiunea de pe fiecare înfășurare este de câteva ori mai mică decât tensiunea liniară a rețelei, iar în al doilea, este egală cu aceasta. Dacă, de exemplu, tensiunea dintre fiecare pereche de fire a unei rețele trifazate (tensiune de linie) este de 220 V, atunci când înfășurările sunt conectate într-un triunghi, fiecare dintre ele este sub o tensiune de 220 V și dacă acestea sunt conectate printr-o stea, apoi fiecare înfășurare este sub o tensiune de 127 V.

Orez. 355. Pornirea înfăşurărilor statorice cu stea: a) schema de comutare a motorului; b) conectarea clemelor de pe scut. Terminalele 1", 2", 3" sunt conectate "pe termen scurt" prin bare metalice; firele unei rețele trifazate sunt conectate la bornele 1, 2, 3

Orez. 356. Pornirea înfășurărilor statorice cu triunghi: a) schema de comutare a motorului; b) conectarea clemelor de pe scut. Terminalele 1 și 3", 2 și 1", 3 și 2" sunt conectate prin bare metalice; firele unei rețele trifazate sunt conectate la bornele 1, 2, 3

Astfel, dacă înfășurările motorului sunt proiectate pentru o tensiune de 127 V, atunci motorul poate funcționa cu putere normală atât dintr-o rețea de 220 V când înfășurările sale sunt conectate în stea, cât și dintr-o rețea de 127 V când înfășurările sale sunt conectate în un triunghi. Plăcuța atașată cadrului fiecărui motor indică așadar două tensiuni de rețea la care acest motor poate funcționa, de exemplu 127/220 V sau 220/380 V. Când sunt conectate la o rețea cu o tensiune de linie mai mică, înfășurările motorului sunt conectate în un triunghi, iar atunci când sunt alimentate de la Rețelele cu tensiuni mai mari sunt conectate printr-o stea.

Cuplul motorului este creat de forțele de interacțiune dintre câmpul magnetic și curenții induși de acesta în rotor, iar puterea acestor curenți (sau emf corespunzătoare) este determinată de frecvența relativă de rotație a câmpului în raport cu rotorul, care el însuși se rotește în aceeași direcție cu câmpul. Prin urmare, dacă rotorul s-ar roti cu aceeași frecvență ca și câmpul, atunci nu ar exista mișcare relativă. Atunci rotorul ar fi în repaus în raport cu câmpul și nu ar apărea niciun e indus în el. d.s., adică nu ar exista curent în rotor și nu ar putea apărea forțe care să-l determine să se rotească. Din aceasta este clar că un motor de tipul descris poate funcționa numai la o viteză a rotorului ușor diferită de viteza de câmp, adică de frecvența curentă. Prin urmare, în tehnologie, astfel de motoare sunt de obicei numite „asincrone” (din cuvântul grecesc „synchronos” - care coincide sau coordonate în timp, particula „a” înseamnă negație).

Astfel, dacă câmpul se rotește cu o frecvență și rotorul cu o frecvență, atunci rotația câmpului față de rotor are loc cu o frecvență, iar această frecvență determină e-ul indus în rotor. d.s. si curent.

Magnitudinea numită „alunecare” în tehnologie. Joacă un rol foarte important în toate calculele. Alunecarea este de obicei exprimată ca procent.

Când pornim un motor fără sarcină, atunci în primele momente acesta este egal sau aproape de zero, frecvența de rotație a câmpului față de rotor este mare și indusă în rotor e. d.s. în consecință, este și mare - este de 20 de ori mai mare decât e. d.s., care apare în rotor când motorul funcționează la putere normală. Curentul din rotor este, de asemenea, semnificativ mai mare decât în ​​mod normal. În momentul pornirii, motorul dezvoltă un cuplu destul de semnificativ și, deoarece inerția sa este relativ mică, frecvența de rotație a rotorului crește rapid și este aproape egală cu frecvența de rotație a câmpului, astfel încât frecvența lor relativă devine aproape egală cu zero și curentul din rotor scade rapid. Pentru motoarele de putere mică și medie, suprasarcina de scurtă durată în timpul pornirii nu reprezintă un pericol, dar la pornirea motoarelor foarte puternice (zeci și sute de kilowați), se folosesc reostate speciale de pornire care slăbesc curentul din înfășurare; Pe măsură ce rotorul atinge viteza normală, aceste reostate sunt oprite treptat.

Pe măsură ce sarcina motorului crește, turația rotorului scade ușor, crește frecvența de rotație a câmpului față de rotor și, în același timp, crește curentul din rotor și cuplul dezvoltat de motor. Cu toate acestea, pentru a schimba puterea motorului de la zero la normal, este necesară o modificare foarte mică a turației rotorului, până la aproximativ 6% din valoarea maximă. Astfel, motorul asincron trifazat menține o turație aproape constantă a rotorului chiar și cu fluctuații foarte mari de sarcină. În principiu, este posibil să se regleze această frecvență, dar dispozitivele corespunzătoare sunt complexe și neeconomice și, prin urmare, sunt utilizate foarte rar în practică. Dacă mașinile acționate de un motor necesită o viteză de rotație diferită de cea oferită de motor, atunci preferă să utilizeze transmisii cu angrenaje sau curea cu rapoarte de transmisie diferite.

Este de la sine înțeles că pe măsură ce crește sarcina motorului, adică puterea mecanică pe care o produce, nu numai curentul din rotor trebuie să crească, ci și curentul din stator, astfel încât motorul să poată absorbi puterea electrică corespunzătoare din rețea. Acest lucru se realizează automat datorită faptului că curentul din rotor creează și propriul câmp magnetic în spațiul înconjurător, afectând înfășurările statorului și inducând unele de ex. d.s. Conexiunea dintre fluxul magnetic rotor și stator, sau ceea ce se numește „reacția armăturii”, provoacă modificări ale curentului în stator și asigură că puterea electrică extrasă din rețea este corelată cu puterea mecanică furnizată de motor. Detaliile acestui proces sunt destul de complexe și nu vom intra în ele.

Este foarte important, totuși, de reținut că, deși un motor subîncărcat preia din rețea o asemenea cantitate de energie care să corespundă muncii pe care o efectuează, atunci când este subîncărcat, când curentul din stator scade, aceasta se datorează unei creșteri. în reactanța inductivă a statorului, adică o scădere a factorului de putere (§ 163), care strica condițiile de funcționare ale rețelei în ansamblu. Dacă, de exemplu, o putere de 3 kW este suficientă pentru a opera o mașină și instalăm un motor de 10 kW pe ea, atunci această întreprindere nu va suferi aproape nicio daune - motorul va lua în continuare doar puterea necesară pentru funcționarea sa. , plus pierderi în motorul propriu-zis. Dar un astfel de motor subîncărcat are o reactanță inductivă mare și reduce factorul de putere al rețelei. Este neprofitabilă din punctul de vedere al economiei naționale în ansamblu. Pentru a stimula lupta pentru creșterea factorului de putere, organizațiile care furnizează energie electrică consumatorilor folosesc un sistem de amenzi pentru factorii de putere prea mici față de norma stabilită și stimulente pentru creșterea acestora.

Prin urmare, atunci când lucrați cu motoare, trebuie respectate cu strictețe următoarele reguli:

1. Este întotdeauna necesar să selectați un motor de o asemenea putere pe care o necesită mașina condusă de acesta.

2. Dacă sarcina motorului nu atinge 40% din normal, iar înfășurările statorului sunt conectate în deltă, atunci este recomandabil să le comutați pe o stea. În acest caz, tensiunea de pe înfășurări scade cu un factor, iar curentul de magnetizare - de aproape trei ori. În cazurile în care o astfel de comutare trebuie efectuată frecvent, motorul este conectat la rețea folosind un comutator conform diagramei prezentate în Fig. 357. Într-o poziție a comutatorului, înfășurările sunt conectate cu un triunghi, în cealaltă - cu o stea.

Orez. 357. Schema de comutare a înfășurărilor motorului de la triunghi (poziția comutatorului I, I, I) la stea (poziția comutatorului II, II, II)

Pentru a inversa sensul de rotație al arborelui motorului, este necesar să schimbați cele două fire de linie conectate la motor. Acest lucru se realizează cu ușurință folosind un comutator dublu, așa cum se arată în Fig. 358. Prin deplasarea comutatorului din pozitia I-I in pozitia II-II schimbam sensul de rotatie al campului magnetic si in acelasi timp sensul de rotatie al arborelui motorului.

Orez. 358. Schema de comutare pentru schimbarea sensului de rotație a unui motor trifazat

Am văzut că dacă în statorul motorului există trei bobine, decalate una de cealaltă cu 120°, câmpul magnetic se rotește cu frecvența curentului, adică face o rotație pe fracțiune de secundă, sau 3000. rotaţii pe minut. Arborele motorului se va roti aproape la aceeași frecvență. În multe cazuri, această viteză de rotație este excesiv de mare. Pentru a o reduce, nu trei bobine sunt plasate în statorul motorului, ci șase sau douăsprezece și conectate astfel încât polii nord și sud să alterneze în jurul circumferinței statorului. În acest caz, câmpul se rotește pentru fiecare perioadă curentă doar cu jumătate sau un sfert de rotație, adică arborele mașinii se rotește la o frecvență de aproximativ 1500 sau 750 de rotații pe minut.

În sfârșit, încă o notă importantă practic. Dacă izolația cadrului și a carcasei mașinilor electrice și transformatoarelor este deteriorată (defecțiune), acestea devin sub tensiune în raport cu Pământul. Atingerea acestor părți ale mașinilor poate fi periculoasă pentru oameni în aceste condiții. Pentru a preveni acest pericol, la tensiuni de peste 150 V față de Pământ, cadrele și carcasele mașinilor electrice și transformatoarelor ar trebui să fie împământate, adică conectați-le în siguranță cu fire sau tije metalice la Pământ. Acest lucru se face conform unor reguli speciale care trebuie respectate cu strictete pentru a evita accidentele.