Однофазні двигуни асинхронного типу

У більшості випадків джерелом харчування для житлових будинків є однофазная електрична мережа з напругою 220 Вольт. Тому в побуті використовуються електроприлади, які мають у своїй конструкції асинхронний однофазний двигун – механізм з потужністю не більше 1500 Ватт.

Конструкція і принцип дії

За своєю будовою однофазний електродвигун схожий на трифазний. Обидва вони мають стартер і ротор. Основна відмінність полягає в кількості обмоток (у однофазного їх дві).

Рух ротора починається в той момент, коли обмотка створює магнітне поле. Його особливість полягає в тому, що воно не обертається як в трифазному двигуні, а пульсує, тому може бути розкладено на два:

• Пряме. Рухається з синхронної швидкістю в тому ж напрямку, що і ротор, утворюючи основний електромагнітний елемент.
• Зворотне. Обертається протилежно руху ротора, тому частота обертання ротора є негативною величиною щодо електромагнітного поля.

Завдяки виникненню електрорушійної сили через ротор починають проходити струми з частотами, пропорційними ковзанню. При цьому значення частоти струму зворотного поля значно перевищує значення частоти струму в прямому поле.

Збільшення індуктивного опору призводить до того, що струм в зворотному поле розмагнічує магнітний потік. Через це момент, спрямований проти обертання ротора, виявляється невеликим.

Невращающейся ротор зберігає нерухомої вісь між двома магнітними полями, тому двигун не працює. Щоб його запустити, слід прокрутити ротор, змусивши вісь зміститися. Обертання ротора має відбуватися в круглому магнітному полі, створеному двома типами обмотки (пусковий і робочої). Для того щоб досягти максимального результуючого моменту, магніторушійних сили повинні бути:

• рівні;
• перпендикулярні;
• зміщені на 90 градусів.

При недотриманні цих умов магнітне поле прийме форму еліпса. Що збільшився гальмівний момент зворотного поля спровокує зменшення значення результуючого моменту.

Необхідний фазовий зсув магніторушійних сил створюється за допомогою фазосмещающіх елементів. У ролі такого елемента може виступати котушка, конденсатор або активний опір. Однофазний асинхронний електродвигун з активним опором набув широкого поширення. Обмотка в ньому відрізняється зменшеною площею перетину, яка дає можливість збільшити опір. За рахунок того, що пускова обмотка працює нетривалий час, вона не встигає вийти з ладу.

конденсаторне пристрій

У двигунах, де фазосмещающім елементом служить конденсатор, обмотка функціонує постійно. Підключення такого пристрою може бути проведено за різними схемами. Перша, що має на увазі наявність конденсатора в ланцюзі пусковий обмотки, гарантує хороший запуск двигуна, Але не забезпечує достатню потужність (вона виявляється значно меншою за номінальну).

Конденсатор, розташований в ланцюзі робочої обмотки, дає протилежний результат. При хороших робочих показниках двигун запускається погано. Підключення двох конденсаторів одночасно є найефективнішим, оскільки поєднує в собі переваги перших двох схем. При цьому використовується нажімной пускач, Який включає конденсатор тільки в стартовий період. Для запуску двигунів з одним конденсатором підійде звичайна кнопка, автомат або тумблер.

Щоб конденсаторний однофазний електродвигун асинхронного типу показував високу ефективність роботи, необхідно правильно розрахувати ємність конденсаторів. При підрахунках слід керуватися правилом, за яким 1 кВт потужності двигуна відповідає 0,7-0,8 мкФ ємності робочого конденсатора.Для пускового показники будуть в 2-3 рази вище. Робоча напруга конденсаторів повинно в 1,5 рази перевищувати напруга в мережі.

біфілярного двигун

Асинхронне пристрій, що працює без конденсатора (тільки за рахунок пусковий і робочої обмотки), ще називають біфілярного. Для його підключення необхідно скористатися натискним пускателем, у якого знаходиться в середині контакт замикається на період утримання, А інші знаходяться в замкнутому стані. При маркуванні таких вимикачів використовується число, що позначає силу струму, на яку вони розраховані.

Перед тим як приступити до підключення пристрою, слід визначити тип обмотки шляхом вимірювання опорів на кожній з них. Та котушка, показник на якій буде більше, є пусковий, інша – робочої.

Після того як виміри будуть проведені, необхідно з'єднати кінці обмоток і підключити їх до крайньої клеми вимикача. До другої клеми приєднати вільний кінець робочої обмотки, середню клему з'єднати з рештою проводом пусковий котушки. Підключення слід проводити тільки з клемами, розташованими на одній стороні натискного пускача. Ті, що розташовані на іншій стороні, призначаються для мережевого шнура і перемички, що йде від клеми з робочим проводом.

Коли все підключення будуть здійснені, потрібно провести пробний запуск двигуна. Включивши вилку в розетку, слід натиснути кнопку пуск і утримувати її до моменту, коли мотор набере обороти. Через кілька секунд кнопку необхідно вимкнути.

Напрямок обертання

У деяких випадках при включенні двигуна вал починає обертатися не в тому напрямку. Щоб вирішити цю проблему, доведеться поміняти положення висновків в тому місці, де один з'єднувався з вимикачем, а інший – з кінцем робочої обмотки.

Обертання вала в обох напрямках можна забезпечити шляхом установки тумблера реверсу. Він повинен мати два або три робочих положення і шість висновків. В процесі установки такого тумблера на конденсаторний двигун потрібно передбачити можливість його перемикання під час роботи мотора. Центральні клеми потрібно з'єднати з проводами однієї з обмоток, крайні підключити по діагоналі і відвести два дроти. Відведені дроти приєднати до місць, де знаходилися кінці обмотки. Після цього мотор буде крутитися в обидві сторони.

колекторні двигуни

Крім асинхронних, в деяких електроприладах можуть бути встановлені колекторні двигуни, які мають конструктивні відмінності. Обов'язковими елементами їх конструкції є спеціальні щітки і розділений на секції мідний барабан. Перевага моторів такого типу полягає в великій кількості оборотів в момент старту і після розгону. Напрямок рух вала в них регулюється шляхом зміни полярності.

Також в таких електродвигунах може бути змінена швидкість обертання. Ця властивість дозволяє застосовувати колекторні мотори в різної побутової і будівельної техніки. Їх недоліком вважається сильний шум, видаваний при роботі. Асинхронні працюють з меншим рівнем шуму.