Подключение однофазного двигателя: Виды, различия, инструкции, выбор - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Однофазный асинхронный двигатель

Первый вопрос, на который необходимо ответить – коллекторный двигатель или асинхронный двигатель. Процесс прост. Коллектор представляет собой барабан, разделенный медными секциями, примерно прямоугольной формы, изготовленный из меди. Он образует токоприемник, в коллекторных двигателях на ротор всегда подается электричество. Постоянное, переменное – поле создается приложенным напряжением.

Коллекторный двигатель имеет как минимум две щетки. Трехфазные двигатели встречаются редко. Такие агрегаты описаны в литературе с середины прошлого века. Использовались трехфазные двигатели коллекторного типа, контролирующие скорость вращения вала в широком диапазоне. Двигатель этого типа был оснащен щетками, медным барабаном, разделенным на секции. Кроме того, невооруженным глазом трудно не заметить какую-либо особенность. Примеры двигателей с коммутатором:

Пылесос, стиральная машина.
Электрическое колесо, дрель, электрический ручной инструмент.

Широко используются коллекторные двигатели, обеспечивающие относительно простое изменение направления вращения, осуществляемое путем изменения коммутации обмотки. Скорость регулируется путем изменения угла отсечки напряжения питания или его амплитуды. К типичным недостаткам коллекторных двигателей относятся:

Шум. Трение щеток барабана не может происходить бесшумно. Искрение возникает при прохождении участка. Этот эффект вызывает радиочастотные помехи и излучение множества посторонних звуков. Коллекторные двигатели относительно шумные. Подумайте о пылесосе. Разве стиральная машина в режиме стирки не такая же шумная? Низкая скорость вращения коллекторных двигателей – это хорошо.
Необходимость технического обслуживания обусловлена наличием фрикционных деталей. Контактное кольцо часто загрязнено графитом. Просто недопустимо, это может привести к короткому замыканию соседних секций. Грязь повышает уровень шума и имеет другие негативные последствия.

Все хорошо в меру. Двигатели с коллекторным приводом выдают заданную мощность (крутящий момент), на старте, после разгона. Управление скоростью относительно простое. Названа причина увлечения устройствами коллекторного сорта, асинхронные двигатели выступают в качестве сердца устройств с высокими требованиями к звуковому давлению. Вентиляторы, кухонные вытяжки. Высокие нагрузки потребуют серьезных изменений в конструкции. Стоимость, размер и сложность увеличиваются, делая производство нерентабельным.

Распределительный двигатель характеризуется наличием. дистрибьютор. Даже если вы не видите его снаружи (он скрыт корпусом), обратите внимание на незаменимые графитовые щетки, прижатые пружинами. Деталь следует своевременно заменить, это поможет отличить коллекторный двигатель от асинхронного.

Асинхронный двигатель – это приводное устройство, которое уже давно используется в промышленности. Он востребован благодаря работе в трехфазных электросетях. Принцип работы асинхронного двигателя основан на следующем принципе:

Содержание

В чем разница между коллекторным и асинхронным двигателем?

Характеристики двигателя постоянного тока (DCM) – это компактные размеры, восстановление после сбоев и широкий диапазон исполнения. Есть:

три полюса;
устройства с двухполюсным коллектором и тремя медными пластинами;
устройства с двухполюсным статором, представленным постоянными магнитами.

Упомянутые выше типы используются в детских игрушках и электрических шуруповертах. Механизмы с немного большей мощностью имеют другую конструкцию:

многополюсный вращающийся элемент на роликовых подшипниках
Коллекторный узел состоит из 4 графитовых щеток;
4-полюсный статор с постоянными магнитами.

Эти МПТ устанавливаются в автомобили с рабочим напряжением 12, 24 В. Они обеспечивают электроэнергией приводные подсистемы вентиляторов, стеклоочистителей, насосов, используемых в автомоечных комплексах. В зависимости от типа напряжения коллекторы классифицируются как коллекторы постоянного или переменного тока. Существуют генераторы, которые работают на универсальной основе, т.е. могут использовать как постоянный, так и переменный ток.

Одной из популярных систем является универсальный коллекторный двигатель, который можно встретить в различных бытовых приборах. Они пользуются спросом, несмотря на истирание и искрение кистей. Техническое обслуживание требует постоянного контроля, регулировки и своевременной замены поврежденных деталей.

Важно: Ротор KD состоит из вала. На него накладывается магнитная дорожка, на одной стороне которой находится коллекторный узел (CG), а на другой – лопасти вентилятора. Подшипники облегчают процесс вращения. Нормальная работа электродвигателя будет обеспечена только в том случае, если вращающийся элемент (VE) сбалансирован. По этой причине к производству роторов подходят очень скрупулезно.

Намотка вращающегося элемента

В двигателе с коллекторным элементом сердечник собирается с помощью металлических пластин (МП) из магнитного металла. Толщина варьируется между 0,35 и 0,5 мм. Пластины дополнительно залиты диэлектрическим лаком для предотвращения паразитных токов. Внешняя часть МП имеет пазы, в которые вставляются медные катушки. Затем пластины надвигаются на вал и фиксируются.

Принцип работы МП

ЭДС возникает в результате действия прямоугольной рамки в поле постоянного магнита. Направление вращения определяется правилом шага. Благодаря конструкции ротора КД каждая обмотка представляет собой каркас, состоящий из нескольких проводов. Обмотка подключается к источнику питания, по ней течет ток, и вокруг проводника образуется магнитное поле. Последний взаимодействует с полем статора. Поля статора и ротора “толкают” РЭ в нужном направлении.

Простая конструкция;
Скорость до 10 000 об/мин;
Хороший крутящий момент на всех скоростях;
Стоимость;
Контроль скорости;
Пусковой ток и нагрузка.

Шум, усиливающийся на высоких скоростях – вызван конструкцией, щетки трутся о коллектор;
износ;
частое техническое обслуживание ТЭЦ;
Нестабильность производительности при различных нагрузках;
частота отказов из-за короткого срока службы узла щеточного коллектора.

Качество изготовления влияет на срок службы. Правильная конструкция обеспечивает безотказную работу устройства в течение более 10 лет.

Разнообразие коллекторных машин (КМ)

Механизм генерирует МП с помощью постоянных магнитов и обмоток возбуждения (EW). Компоненты обоих классов расположены на корпусе статора. В маломощных приложениях используются устройства с постоянными магнитами – они проще в производстве и быстрее реагируют на изменения в рабочей среде. Однако за это приходится платить относительно низкой эффективностью и снижением производительности через некоторое время.

Более распространены КМ с использованием обмоток возбуждения. Они широко используются в конструкции электроинструментов: дрелей, шлифовальных машин, шуруповертов. Обмотка возбуждения выполнена из изолированных медных проводов, помещенных в лаковую оболочку. Сердечник состоит из пазов полюсных башмаков – на них наматывается обмотка.

Способ комбинирования OV и VE обеспечивает ряд особенностей и функциональных характеристик двигателя. Используются четыре типа:

Независимое – целесообразно, когда напряжения якоря и обмотки якоря неравнозначны друг другу, в противном случае параллельное возбуждение;
Параллельный – скорость регулируется более эффективно, обеспечивается стабильная работа, характеристика постоянна и не зависит от времени работы;
Серийный – двигатель с нагрузкой менее 25% от номинальной нагрузки включать нельзя, иначе двигатель разрушается. Этот метод не применим для ременных приводов;
Смешанный – сочетает в себе лучшие аспекты вышеперечисленных методов. Хорошее управление, высокий крутящий момент, постоянный контроль.

Способ взаимодействия OV и VE влияет на применение двигателя. Механизмы с низким КПД используются в бытовых целях, в то время как высокоэффективные агрегаты подходят для тяжелых промышленных задач.

Универсальный тип KM

Слабым местом является когенерация, но, тем не менее, эти установки пользуются популярностью. Простой в эксплуатации, недорогой. Широко используется в бытовой технике, начиная от блендеров, миксеров, приводов барабанов стиральных машин и заканчивая строительными сушилками.

Универсальные коллекторные двигатели (УКД) конструктивно схожи с двигателями, оснащенными ОВ, но есть и некоторые отличия:

схема является чисто последовательной;
магнитный комплекс ВЭ и неподвижный элемент выполнены в виде заготовок без насечек;
намотка происходит в нескольких секциях.

Работа осуществляется с результирующим крутящим моментом. Низкая эффективность при работе на переменном токе, дуговой разряд на КУ, MCP вызывает помехи – не рекомендуется размещать вблизи радиооборудования. Но может вращаться со скоростью до 10 000 об/мин.

Специфика асинхронных машин

В электродвигателе переменного тока скорость вращения ротора не совпадает со скоростью магнитного поля, создаваемого обмотками статора. Такие двигатели называются асинхронными.

Асинхронные агрегаты чаще всего используются в электрических машинах в качестве преобразователей мощности. Проще говоря, когда энергия поступает, системы преобразуют ее в движение рабочих частей. В обмотках статора создается вращающееся магнитное поле, которое индуцирует ток в роторе. Он взаимодействует с магнитным полем так, что ротор начинает вращаться в сторону МП. Эти машины работают в режиме двигателя и генератора. В первом случае частота RE ниже, а во втором – выше.

Нюанс: Когда скорости равны, МП перестает индуцировать ток, и на ротор действует сила Ампера. Это противоположно синхронной машине, где частота идентична параметру магнитного поля.

простая конструкция;
низкая стоимость по сравнению с другими устройствами;
надежная работа;
длительный срок службы;
низкие эксплуатационные расходы;
возможность подключения к сети без установки дополнительных преобразователей.

Это связано с отсутствием механических коммутационных элементов в цепи ротора. Но агрегат не лишен недостатков – их наличие предопределено жесткими функциональными характеристиками:

уменьшенный пусковой момент;
высокий пусковой ток;
отсутствие регулирования; максимальная скорость ограничена непосредственно частотой сети;
зависимость электромагнитного момента от напряжения питания;
коэффициент мощности.

Эти негативные характеристики устраняются при питании электродвигателя в системе с установленным статическим преобразователем частоты.

Безроторные двигатели с короткозамкнутым ротором

Название “беличья клетка” обмотка получила из-за сходства двух конструкций. Беличья обмотка состоит из алюминиевых шин, закороченных на концах двумя кольцами. Детали вставляются в пазы в сердечнике, который имеет зубчатую структуру. Устройства малой/средней мощности имеют обмотку из плавленого алюминиевого сплава.

Более мощные агрегаты имеют “беличьи клетки” из медных стержней. Их концы свариваются вместе с помощью замыкающих колец.

Пазы выполняются со смещением. Это уменьшает высшие гармоники ЭМП, генерируемые пульсациями магнитного потока. Для повышения эффективности устройства оснащены двойной “клеткой”, состоящей из прутьев с разной удельной проводимостью. Внешняя часть клетки отличается меньшим поперечным сечением, что создает эффект плавучести. Это увеличивает сопротивление обмотки ротора в моменты скольжения, что важно при запуске.

Технические недостатки безроторных двигателей с короткозамкнутым ротором (БЗРК):

низкий пусковой момент;
высокий пусковой ток.

Это ограничивает специфику применения, поэтому они используются в электроприводах, не требующих высокого пускового момента. Для расширения функциональности PMKR устанавливаются преобразователи частоты. Они плавно повышают частоту, что позволяет увеличить пусковой момент.

Простота изготовления;
отсутствие электрического контакта с рабочими частями;
длительный срок службы;
низкие эксплуатационные расходы.

Одной из разновидностей БМКР являются многоскоростные двигатели. Это регулируется путем изменения количества парных полюсов в статоре. Асинхронные двигатели являются основным типом двигателей для промышленных приводов.

Двигатели Solid VE

В процессе производства используются специальные ферромагнитные материалы, т.е. стальные цилиндры. Ротор, изготовленный из такого материала, выполняет две задачи: он действует как магнит проводника, заменяя обмотку в качестве проводника.

Магнитное поле при вращательном движении создает вихревые токи, которые действуют на статор МП, вызывая возникновение крутящего момента. Преимущества:

незначительная цена;
простые производственные спецификации;
механическая прочность, которая необходима для машин, работающих на высоких скоростях;
высокий пусковой момент.

потеря энергии;
коэффициент мощности, который характерен для АД.

К техническим нюансам относятся пологие механические характеристики, нагрев ротора при низких нагрузках.

Двигатели AD с вращающимися фазными элементами

В отличие от своих предшественников, он имеет бесступенчатую регулировку скорости и многофазную обмотку. Он соединен в звезду с выводом на контактном кольце.

Компоненты схемы управления:

Реостат добавляет активное сопротивление, одинаковое для всех фаз. Уменьшая пусковой ток, крутящий момент увеличивается до пикового значения. Эти двигатели используются в конструкциях приводов, требующих бесступенчатого регулирования скорости;
Дроссели – детали, автоматизирующие процедуру запуска двигателя и поддерживающие постоянную скорость;
Вспомогательные компоненты постоянного тока для производства синхронных машин.

В машинах с фазным ротором используется инверторный источник питания. Это позволяет управлять как скоростью, так и электромагнитным моментом.

В первую очередь решается вопрос – коллекторный двигатель или асинхронный. Процесс не является сложным. Коллектор представляет собой барабан, разделенный медными секциями, примерно прямоугольной формы, изготовленный из меди. Он образует токоприемник, в коллекторных двигателях на ротор всегда подается электричество. Постоянное, переменное – поле создается приложенным напряжением.

Асинхронные двигатели

Эти типы двигателей существуют уже долгое время и очень широко используются в промышленности. Это связано с тем, что здесь используются трехфазные электрические сети. Принцип работы можно описать в виде нескольких последовательных шагов:

Статор двигателя представляет собой обмотку из медного провода. Он может быть двухфазным или трехфазным. При подаче на него тока возникает магнитное поле.
С другой стороны, ротор – это металлический цилиндр, который может вращаться на подшипниках. Когда в обмотке статора индуцируется магнитное поле, оно вызывает аналогичное явление в роторе. Проще говоря, цилиндр пытается догнать поле, что вызывает вращение. Это происходит из-за небольшого сдвига фаз, который различается у разных двигателей.

Советы в статье “Воздухоотводчики из магазина “Вентилируемые растения””. здесь.

Отличительной особенностью асинхронного двигателя является отсутствие скользящего контакта (в коллекторном двигателе это щетки и сам коллектор). Поэтому эти механизмы гораздо надежнее, чем конструкции на основе коллекторов. Асинхронные версии не нуждаются в частом обслуживании. Коллекторный двигатель не может быть изготовлен с высокой выходной мощностью, что ограничивает среду, в которой он может быть использован.

Давайте сначала выясним, какой это тип двигателя. Это не всегда универсальный вопрос. Внешний вид мало о чем говорит; заводская табличка на старом двигателе может не соответствовать реальным компонентам машины. Вот краткий обзор того, какие асинхронные и коллекторные двигатели доступны в промышленности. Мы расскажем вам о различиях в работе, ключевых особенностях, внешних и внутренних. Мы обсудим подключение однофазного двигателя к сети переменного тока.

Стиральные машины с электродвигателями такого типа начали появляться с 2005 года. Первая машина с инверторным двигателем была произведена компанией LG. Однако чуть позже на рынке бытовой техники стали появляться аналогичные модели других популярных брендов: Virpool, Samsung, Bosch.

Стиральные машины с асинхронным двигателем

Двигатели этого типа бывают двухфазными и трехфазными. Устройства с двухфазными двигателями считаются устаревшими, поэтому они представлены на рынке в ограниченном количестве. В настоящее время они практически полностью сняты с производства. Трехфазные двигатели часто встречаются в старых машинах Candy, Ardo и Bosch.

Ротор расположен в нижней части. Соединение с барабаном осуществляется с помощью ремня. Поэтому компоненты начинают работать одновременно. Механизм состоит из барабана, статора и ротора. Ремень обеспечивает передачу крутящего момента.

Простота обслуживания;
Простота в обслуживании;
низкая стоимость;
работа с низким уровнем шума.

Асинхронный двигатель стиральной машины действительно неприхотлив в обслуживании. Чтобы избежать преждевременного выхода из строя, необходимо своевременно смазывать механизм, а также заменять поврежденные подшипники. Однако есть и недостатки. Благодаря такому примитивному принципу работы, двигатель работает на относительно низком уровне мощности. Ослабление крутящего момента приведет к тому, что барабан перестанет совершать полный оборот, поэтому качество стирки значительно ухудшится.

Сложность управления электрическими цепями – еще один нюанс, который необходимо учитывать. Несмотря на все преимущества, асинхронные двигатели являются пережитком прошлого. Поэтому потенциальным покупателям следует воздержаться от приобретения такого оборудования.

Из-за такой конструкции этот двигатель называется двигателем с коммутатором. Недостатком конструкции можно считать наличие щеток, которые со временем могут повредиться или стереться.

Основные проблемы, связанные со стиральными машинами

Если вы задумывались над этим вопросом в Интернете, то наверняка видели похожие жалобы: “Вот он, третий год эксплуатации, и я слышу скрежет при стирке. По-видимому, поврежден подшипник барабана. Хочешь, чтобы я его починил? Проще было бы купить новый.

И такие жалобы не редкость. Однако реклама продолжает кормить нас обещаниями, что позволяет непреднамеренно переплачивать за бренд, что тоже не очень приятно.

Поэтому ознакомьтесь с ассортиментом стиральных машин и постарайтесь поначалу не обманываться маркетинговыми уловками. Мы знаем компании, которые заманивают вас своими сенсорными экранами и футуристическими формами. Но ваша цель – выбрать стиральную машину, которая прослужит долго. Это как жениться – один раз и на всю жизнь. Идея заключается в том, чтобы продиагностировать вашу будущую жену. Важен двигатель и только двигатель – без преувеличения, это сердце стиральной машины.

– Это требует полной остановки двигателя и переключения фаз, в однофазном варианте – сдвига фаз в обмотке стартера или второй фазы.

Как выбрать конденсатор для запуска однофазного двигателя

Мы уже говорили, как выбрать конденсатор для запуска трехфазного двигателя, но в нашем случае эта методика не подходит. Любители рекомендуют попробовать войти в так называемый резонанс. В этом случае энергопотребление устройства мощностью 9 кВт будет порядка (!) 100 Вт. Это не означает, что вал будет тянуть полную нагрузку, но в режиме холостого хода потребление будет минимальным. Как подключить электродвигатель таким образом.

Любители рекомендуют сосредоточиться на текущем потреблении. При оптимальном значении мощности мощность будет минимальной. Потребляемый ток можно оценить с помощью китайского мультиметра. Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой производится в соответствии с электрической схемой на корпусе. Вы найдете такую информацию, как:

Цвет распределительной коробки рассматриваемой обмотки.
Электрическая схема цепи переменного тока.
Номинал используемой емкости.

Так, если взять однофазный асинхронный двигатель, то электрическая схема часто находится на корпусе.

Читайте далее: