Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Однофазные электрические двигатели – электромеханический преобразователь энергии небольшой мощности. Конструктивно однофазный двигатель похож на трехфазный, однако статорная обмотка такого двигателя является двухфазной (основная и пусковая обмотки).
Основная (рабочая) обмотка создает магнитное поле при работе электродвигателя. Однако при подключении только рабочей обмотки к питающей сети результирующее магнитное поле будет равно нулю.

Пусковая (вспомогательная) обмотка предназначена для создания необходимого пускового момента. По способу создания пускового момента однофазные электродвигатели можно разделить на двигатели с рабочим конденсатором (конденсатор постоянно подключен к пусковой обмотке) и двигатели с пусковым конденсатором (конденсатор подключается к вспомогательной обмотке на время пуска).

По своему конструктивному исполнению основная и пусковая обмотки имеют ряд отличий. В первую очередь это сечение токопроводящих проводников. Сечение проводов рабочей обмотки больше ввиду длительного пребывания обмотки под нагрузкой. Именно это условие и используется при определении пусковой и рабочей обмоток электродвигателя. Рабочая обмотка имеет бОльшее сечение проводника, а следовательно и меньшее активное сопротивление.

Клеммная коробка однофазного электродвигателя имеет 3 или 4 вывода. Для определения пусковой и рабочей обмоток необходимо произвести измерение активного сопротивления проводников. Иногда обмотки можно различить визуально, зная что рабочая имеет бОльшее сечение.
Рабочая обмотка подключается к сети переменного тока. Один из выводов пусковой – к выводу рабочей обмотки, второй – через конденсатор к другому концу рабочей обмотки. Направление вращения двигателя определяется подключением пусковой обмотки и не зависит от полярности питающего напряжения.

Для электродвигателей с 3 выводами также необходимо произвести измерения активных сопротивлений. Довольно часто встречается комбинация сопротивлений 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом. При этом один из выводов основной обмотки будет иметь наименьшее сопротивление (10 Ом), а второй при измерениях с двумя другими выводами покажет 10 Ом и 15 Ом. Третий вывод будет выводом пусковой обмотки. Направление вращения такого двигателя можно изменить лишь изменением схемы соединения обмоток, для чего необходимо произвести разборку электродвигателя.

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Однофазные двигатели — это электрические машины небольшой мощности. В магнитопроводе однофазных двигателей находится двухфазная обмотка, состоящая из основной и пусковой обмотки.

Две обмотки нужны для того, что бы вызвать вращение ротора однофазного двигателя. Самые распространенные двигатели такого типа можно разделить на две группы: однофазные двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором.

У двигателей первого типа пусковая обмотка включается через конденсатор только на момент пуска и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она отключается от сети. Двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой. Величина конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.

У однофазных асинхронных двигателей переменного тока с рабочим конденсатором вспомогательная обмотка включена постоянно через конденсатор. Величина рабочей емкости конденсатора определяется конструктивным исполнением двигателя.

То есть если вспомогательная обмотка однофазного двигателя пусковая, ее подключение будет происходить только на время пуска, а если вспомогательная обмотка конденсаторная, то ее подключение будет происходить через конденсатор, который остается включенным в процессе работы двигателя.

Знать устройство пусковой и рабочей обмоток однофазного двигателя надо обязательно. Пусковая и рабочие обмотки однофазных двигателей отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Рабочая обмотка однофазного двигателя всегда имеет сечение провода большее, а следовательно ее сопротивление будет меньше.

Посмотрите на фото наглядно видно, что сечение проводов разное. Обмотка с меньшим сечением и есть пусковая. Замерять сопротивление обмоток можно и стрелочным и цифровым тестерами, а также омметром. Обмотка, у которой сопротивление меньше – есть рабочая.

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

Подключается все просто, на толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих. На какой из них разницы нет, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет изменятся, от подключения пусковой обмотки, а именно – меняя концы пусковой обмотки.

Это и будет, один из сетевых проводов. Кончик, который показывает 10 ом, это тоже сетевой и третий 15 ом будет пусковым, который подключается ко второму сетевому через конденсатор.

В этом примере направление вращения, вы уже не измените, какое есть такое и будет. Здесь, чтобы поменять вращение, надо будет добираться до схемы обмотки.

Еще один пример, когда замеры могут показывать 10 ом, 10 ом, 20 ом. Это тоже одна из разновидностей обмоток. Такие, шли на некоторых моделях стиральных машин, да и не только.

В этих двигателях, рабочая и пусковая – одинаковые обмотки (по конструкции трехфазных обмоток). Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая обмотка. Подключение пусковой обмотки однофазного двигателя, также осуществляется через конденсатор.

Подключение двигателя с 4 проводами

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

Если у двигателя 4 вывода, то найдя концы обмоток и после замера, вы теперь легко разберетесь в этих четырех проводах, сопротивление меньше – рабочая, сопротивление больше – пусковая. Подключается все просто, на толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих. На какой из них разницы нет, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет изменятся, от подключения пусковой обмотки, а именно – меняя концы пусковой обмотки.

Следующий пример. Это когда двигатель имеет 3 вывода. Здесь замеры будут выглядеть следующим образом, например – 10 ом, 25 ом, 15 ом. После нескольких измерений найдите кончик, от которого показания, с двумя другими, будут 15 ом и 10 ом. Это и будет, один из сетевых проводов. Кончик, который показывает 10 ом, это тоже сетевой и третий 15 ом будет пусковым, который подключается ко второму сетевому через конденсатор. В этом примере направление вращения, вы уже не измените, какое есть такое и будет. Здесь, чтобы поменять вращение, надо будет добираться до схемы обмотки.

Еще один пример, когда замеры могут показывать 10 ом, 10 ом, 20 ом. Это тоже одна из разновидностей обмоток. Такие, шли на некоторых моделях стиральных машин, да и не только. В этих двигателях, рабочая и пусковая – одинаковые обмотки (по конструкции трехфазных обмоток). Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая обмотка. Подключение пусковой обмотки однофазного двигателя, также осуществляется через конденсатор.

Читать еще: Разводка электропроводки в ванной

Редактировал А. Повный

Подключение двигателя старой стиралки немного сложнее и потребует от вас найти нужные обмотки самим с помощью мультиметра. Для того, чтобы найти провода, прозвоните обмотки двигателя и найдите пару.
Находим пару проводов
Для этого переключите мультиметр на измерение сопротивления, одним концом коснитесь первого провода, а вторым по очереди найдите его пару. Запишите или запомните сопротивление обмотки — нам это понадобится.
Дальше аналогично отыщите вторую пару проводов и зафиксируйте сопротивление. У нас получилось две обмотки с разным сопротивлением. Теперь нужно определить какая из них рабочая, а какая пусковая. Тут все просто, у рабочей обмотки сопротивление должно быть меньше чем у пусковой.
Многие считают, что для запуска такого двигателя нужен конденсатор. Это ошибка, конденсатор применяется в двигателях другого типа без пусковой обмотки. Здесь же он может сжечь мотор во время работы.
Для запуска двигателя подобного плана вам понадобится кнопка или пусковое реле. Кнопка нужна с не фиксируемым контактом и подойдет, допустим, кнопка от дверного звонка.
Теперь подключаем двигатель и кнопку по схеме: Но обмотку возбуждения (ОВ) напрямую подается 220 В. На пусковую же обмотку (ПО) нужно подать это же напряжение, только для запуска двигателя на короткий срок, и отключить ее — для этого и нужна кнопка (SB).
ОВ соединяем напрямую с сетью 220В, а ПО соединим с сетью 220 В через кнопку SB.
Схема подключения мотора
ПО – пусковая обмотка. Предназначается только для запуска двигателя и задействована в самом начале, пока двигатель не начнет вращаться.
ОВ – обмотка возбуждения. Это рабочая обмотка, которая постоянно находится в работе, она и вращает двигатель все время.
SB – кнопка с помощью которой подается напряжение на пусковую обмотку и после запуска мотора отключает ее.
После того, как вы произвели все подключение, достаточно запустить двигатель от стиральной машины. Для этого нажмите на кнопку SB и, как только двигатель начнет вращаться, отпустите ее.
Для того чтобы сделать реверс (вращения двигателя в противоположную сторону), вам нужно поменять местами контакты обмотки ПО. Тем самым мотор начнет вращение в другую сторону.
Все, теперь мотор от старой стиралки может сослужить вам в качестве нового устройства.

Принцип работы однофазных двигателей со вспомогательной обмоткой

Пусковая обмотка используется для запуска двигателя и ее визуально легко отличить от основной. Если подать напряжение только на основную обмотку, то двигатель не начнет вращаться, а будет только гудеть. Если в данный момент прокрутить вал, то он будет вращаться в заданном направлении. На практике такой способ запуска не является приемлемым, особенно если учитывать, что мотор закрыт в герметичный кожух.

Для запуска двигателя предназначена пусковая обмотка. Она обеспечивает пусковой момент выше, чем в момент сопротивления на валу двигателя. Как правило, с пусковой обмоткой в цепь вводится конденсатор, для обеспечения необходимого сдвига по фазе между током в обмотках. Это так называемая искусственная расфазировка, позволяющая производить запуск двигателя.

Рассмотрим устройство клеммной коробки однофазного двигателя герметичного компрессора (рис.53.2). На ней расположено тепловой реле, которое служит для защиты компрессора от перегрева. Три клеммы двигателя обозначены цифрами 1,2 и 3. Допустим, при подключении к сети они имеют следующие значения:

Совершая измерения сопротивления обмоток лучше применять шкалу с небольшим номиналом, поскольку их максимальное давление не более пары десятков Ом.

Согласно нашим замерам, схема будет иметь вид как на рис.53.3.

Сопротивление между точками 3 и 2 будет самым большим, следовательно, клемма 1 является общей ©. Наименьшее сопротивление находится между клеммами 1 и 3, поэтому между ними располагается основная обмотка Р. Получается, что клеммы 1 и 2 соединены вспомогательной обмоткой.

Следует помнить, что замеры выполнять необходимо с высокой точностью, особенно когда нет схемы соединения обмоток или при работе с незнакомым двигателем. Если неправильно определить основную и вспомогательную обмотку, то после подачи напряжения двигатель может перегореть. Для исключения ошибок следует повторять замеры и начертить примитивную схему мотора и указать на ней необходимые отметки.

В случае с трехфазным двигателем омметр показывает одинаковые значения сопротивления между всеми тремя клеммами (рис.53.4), поэтому трудно ошибиться прозванивая данный тип двигателя.

Однофазный асинхронный двигатель

Однофазный асинхронный двигатель – это маломощный двигатель (до 1500 Вт) который применяется в установках, в которых практически отсутствует нагрузка на валу в момент пуска, а также в тех случаях, когда питание двигателя может быть осуществлено только от однофазной сети. Чаще всего такие двигатели, применяют в стиральных машинах, небольших вентиляторах и т.д.

Однофазный двигатель схож по строению с трехфазным асинхронным двигателем, различием является количество фазных обмоток, у однофазного не три, а две обмотки – пусковая и рабочая, причем постоянно работает только одна обмотка – рабочая.

Для того чтобы ротор асинхронного двигателя пришел в движение, статорная обмотка должна создать вращающееся магнитное поле. В трехфазном двигателе, такое поле создается благодаря трехфазной обмотке. Но рабочая обмотка однофазного двигателя создает не вращающееся, а пульсирующее магнитное поле. Это поле можно разложить на два – прямое и обратное. Прямое поле вращается с синхронной скоростью n1 в направлении вращения ротора и создает основной электромагнитный момент. Скольжение ротора относительно прямого поля равно

Обратное поле, вращается против ротора, поэтому частота вращения ротора отрицательная, относительно этого поля

Каждое поле наводит ЭДС, благодаря которым по ротору начинают протекать токи. Частоты этих токов пропорциональны скольжению (fт=f·s), , а из формул выведенных выше, можно сделать вывод, что частота тока наводимого обратным полем, намного больше частоты тока прямого поля. В связи с этим, индуктивное сопротивление, которое увеличивается с ростом частоты, приобретает большое значение и становится намного больше активного сопротивления. Поэтому ток обратного поля, является практически индуктивным и оказывает размагничивающее действие на поток обратного магнитного поля. Как следствие, момент, создаваемый этим полем, невелик, и направлен против вращения ротора.

В момент, когда ротор неподвижен, ось симметрии между этими двумя полями, также неподвижна, а значит, не создается вращающего магнитного поля, и как следствие, двигатель не работает. Чтобы привести его в движение, нужно прокрутить ротор, для того чтобы ось симметрии сместилась. Но выполнять это механически не имеет смысла, поэтому для того, чтобы запустить однофазный двигатель, создали пусковую обмотку. Пусковая обмотка совместно с рабочей, создает вращающееся магнитное поле, необходимое для запуска двигателя. Для этого необходимо чтобы МДС обоих обмоток были равны, а также угол между ними составлял 90°. Кроме того, необходимо чтобы и токи в этих обмотках, были смещены на 90°. В этом случае создается так называемое, круговое магнитное поле, при котором результирующий электромагнитный момент максимален. Если же, эти условия выполнены с отклонениями, то создается эллиптическое магнитное поле, при котором момент ниже, из-за увеличенного тормозного момента обратного поля.

В реальных условиях пуск однофазного двигателя осуществляется с помощью одновременного нажатия на кнопки, подающие питание и подключающие пусковую обмотку к цепи.

Для того, чтобы создать фазовый сдвиг в 90° между токами рабочей и пусковой обмотки, используют фазосмещающие элементы (ФЭ). Это может быть активное сопротивление, катушка или конденсатор. Большое распространение получили однофазные двигатели с активным сопротивлением в качестве фазосмещающего элемента. Увеличение сопротивления пусковой обмотки, достигается с помощью уменьшения сечения провода, а так как эта обмотка работает короткий промежуток времени в момент пуска, то это не причиняет обмотке вреда.

Но, активное сопротивление, также как и индуктивное, не создает требуемого смещения в 90° между токами, зато такое смещение создает конденсатор. Емкость этого конденсатора, подбирают таким образом, чтобы ток пусковой обмотки, опережал по фазе напряжение на некоторый угол, который необходим для того, чтобы смещение между токами стало 90°. Благодаря этому, создается круговое магнитное поле. Но, конденсаторы применяются в качестве фазосмещающего элемента реже, потому что для обеспечения смешения в 90°, нужен конденсатор, большой емкости, и как правило, относительно высокого напряжения. Кроме того, габариты этого конденсатора, велики, что также играет роль.

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

Магнитопровод (сердечник) однофазного электрического двигателя имеет двухфазную статорную, вызывающую вращение ротора обмотку, состоящую из:

основной (рабочей) обмотки, создающей магнитное поле и работающей постоянно;
вспомогательной (пусковой) обмотки, создающей необходимый пусковой момент и включающейся только на достаточно короткое время пуска двигателя.

Вспомогательная обмотка занимает, как правило, третью часть пазов статора.

Читать еще: Трехфазный асинхронный двигатель

Характеристики пусковой обмотки

По сравнению с рабочей пусковая обмотка обладает меньшим сечением токопроводящего проводника, обусловленного меньшей нагрузкой, и количеством витков. Следовательно, во вспомогательной обмотке имеет место большее активное сопротивление (токовая плотность) — как правило, порядка 30 Ом при сопротивлении рабочей обмотки 10-13 Ом. Иногда обмотки можно классифицировать чисто визуально или при необходимости произвести замеры активных сопротивлений.

Пусковая обмотка подключается в момент пуска однофазного двигателя через конденсатор и отключается после достижения ротором двигателя необходимой скорости вращения, продолжив дальнейшее вращение на рабочей обмотке.

В зависимости от способа создания пускового момента и использования конденсатора однофазные электрические двигатели можно сгруппировать следующим образом:

конденсаторные — двигатели с рабочим, постоянно подключенным к пусковой обмотке конденсатором, ёмкость которого указана на клейме агрегата;
двигатели с расщеплённой фазой — двигатели с пусковым конденсатором, который взаимодействует со вспомогательной обмоткой только в короткий момент пуска.

Маркировка выводов вспомогательной (пусковой) обмотки: начало – П1, конец обмотки – П2 (основной: начало – Р1 или С1, конец обмотки – Р2 или С2).

Принцип работы и конструкции пусковой обмотки

Отключение вспомогательной (пусковой) обмотки выполняется за счёт падения пускового тока до значения, недостаточного для удержания сердечника, — происходит обесточивание пусковой обмотки. При помощи конденсатора (или в некоторых, более редких, случаях индуктивности) фаза пусковой обмотки сдвигается на 90°. Время нахождения обмотки под пусковым током, в несколько раз превышающим номинальный, во избежание перегрева и выхода двигателя из строя должно быть строго регламентировано.

При подключении пусковой обмотки через внесенное сопротивление вспомогательная обмотка должна быть выполнена как две близкие друг к другу, параллельные обмотки (так называемая «бифилярная технология катушек»). При этом сопротивление является частью обмотки и увеличивается за счёт длины токопроводящего проводника, не изменяя при этом индуктивности катушки.

Механический разрыв цепи и отключение пусковой обмотки может осуществлять реле максимального тока, тепловое биметаллическое реле или центробежный или кнопочный выключатель, который необходимо удерживать в нажатом положении на момент запуска электрического двигателя.

Как определить пусковую обмотку однофазного двигателя,…

…если на проводах отсутствует цветовая или цифровая маркировка.

В зависимости от количества выводов клеммной коробки электрического двигателя возможны два конструктивно различающихся случая:

для четырёх выводов: меньшее активное сопротивление концов обмоток после замера укажет на рабочую (основную) обмотку, большее – на пусковую (вспомогательную);
для трех выводов производятся три замера концов обмоток: меньшее сопротивление укажет на основную обмотку, среднее по значению – на пусковую, а большее будет суммой активных сопротивлений основной и пусковой обмоток .

Для инверсии направления вращения однофазного двигателя следует поменять местами концы обмоток любой из статорных фаз.

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

3-10. ОБМОТКИ ОДНОФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Однофазный асинхронный двигатель питается от однофазной сети (от двух проводов). Такой двигатель может быть выполнен с одной (рабочей) обмоткой на статоре, однако в этом случае он не имеет пускового момента и должен быть пущен в ход от руки. Такие двигатели применяются весьма редко. Для создания пускового момента двигатель получает, кроме рабочей, вспомогательную обмотку (которая превращает его, строго говоря, в двухфазный). Простейшая вспомогательная обмотка имеет вид короткозамкнутого витка, охватывающего край полюса. Такие двигатели —двигатели с расщепленным полюсом имеют небольшой пусковой момент (10% от момента трехфазного асинхронного двигателя такого же габарита) и применяются в мелких двигателях (вентиляторы, проигрыватели и т. п.), где не требуется значительного пускового момента. Более мощные однофазные двигатели выполняются с вспомогательной обмоткой, которая в отличие от рабочей питается не прямо от сети, а через конденсатор, дроссель или сопротивление. Благодаря этому ток в вспомогательной обмотке сдвигается по фазе относительно тока в рабочей обмотке, и в двигателе создается вращающееся магнитное поле, увлекающее ротор. Чем ближе сдвиг фаз между токами к 90 эл. град, тем симметричнее (ближе к круговому) вращающееся магнитное поле и тем больше пусковой момент.

Наилучшие результаты дает включение вспомогательной обмотки через конденсатор рис. 3-29,а—е.

Вспомогательная обмотка может включаться только йа время пуска, для чего применяются специальные реле или центробежные размыкатели, сидящие на валу двигателя, автоматически отключающие эту обмотку после того, как двигатель разбежался, рис. 3-20,6, ж.

В этом случае пусковая обмотка выполняется с числом витков 60—100% рабочей (включение через пусковой конденсатор) или 35—60% рабочей (включение через пусковой дроссель или сопротивление). Это позволяет увеличить магнитный поток этой обмотки и тем самым пусковой момент. Плотность тока в пусковой обмотке берется с учетом кратковременности ее включения, весьма высокой (в 5—10 раз больше, чем в рабо-

Рис 3-20. Схемы включения обмоток однофазных асинхронных двигателей,

чей). Пусковой момент таких двигателей (при включении через пусковой конденсатор) не меньше, чем у трехфазных, а при включении вспомогательной обмотки через конденсатор и повышающий трансформатор (рис. 3-20,2, е) могут быть получены пусковые моменты даже больше, чем у нормального трехфазного двигателя такого же габарита. Повышение напряжения на конденсаторе позволяет также существенно уменьшить его емкость и габарит. Сопротивления дают пусковые моменты 25-^35% пускового момента трехфазного двигателя. Двигатели с вспомогательной обмоткой, включенной

только на время пуска, хотя и имеют повышенный пусковой момент, имеют ухудшенные показатели при рабочем режиме (пониженную мощность, ухудшенный коэффициент мощности ,и к. п. д.). Мощность их составляет в среднем 40—50% мощности трехфазного двигателя такого же габарита. Лучшие показатели имеют двигатели с постоянно включенной через конденсатор вспомогательной обмоткой. Мощность их достигает 70% и более от мощности соответствующего трехфазного двигателя. Б этом случае конденсатор подбирается из условия получения наилучших данных (получения кругового вращающегося поля) при рабочем режиме (наиболее высокий коэффициент мощности и к. п. д.). Пусковой момент при этом несколько снижается по сравнению с указанными выше для пусковой вспомогательной обмотки величинами.

Число витков вспомогательной обмотки берется близким (0,8—1,2) к числу витков рабочей. Наличие двух конденсаторов — одного, включаемого только на время пуска, и второго, включенного постоянно, позволяет получить однофазный асинхронный двигатель с высокими пусковыми и рабочими параметрами.

Рабочая обмотка обычно занимает 2 /з числа пазов статора, вспомогательная 7з Оси (середины) катушечных групп рабочей и вспомогательной обмоток должны быть сдвинуты относительно друг друга на 90 эл. град., т. е. на половину полюсного деления.

Для выполнения однофазной обмотки в статоре по рис. 3-7 нужно положить секции рабочей обмотки в пазы 1, 2, 3, 4—7, 8, 9, 10 и 13, 14, 15, 16—19, 20, 21, 22, а секции вспомогательной обмотки положить в пазы 5, 6—И, 12 и 17, 18—23, 24 В каждой рабочей и вспомогательной обмотке образуются две полюсные группы. В соответствии с изложенными выше правилами секции, входящие в одну полюсную группу, соединяются последовательно а сами rpiynnbi в зависимости от числа витков в секциях и рабочего напряжения соединяются последовательно или параллельно.

В большинстве случаев перемотка статора по приведенному выше примеру необязательна; рабочая и вспомогательная обмотки однофазного дв’игателя могут быть получены из трехфазной обмотки без перемотки.

Схемы включения при трехфазной обмотке приведены на рис. 3-20,5—е. Схема включения по рис. 3-20,(3 может быть осуществлена при наличии шести выводов. Она дает несколько больший пусковой момент. В том случае, когда напряжение сети соответствует фазовому напряжению трехфазной обмотки, применяется схема

рис. 3-20,3 (треугольник). Если напряжение сети соответствует линейному напряжению трехфазной обмогки, применяются схемы рис. 3-20,б?, ж, е (звезда).

Следует иметь в виду, что напряжение на конденсаторе в схемах по рис. 3-20,а, б равно 1,4 U, в схемах рис. 3-20,(5, ж, з равно напряжению сети, а в схемах с трансформатором оно может значительно превышать сетевое. Это следует учитывать при выборе рабочего напряжения конденсатора (если конденсатор рассчитан на работу в цепях постоянного тока, то его рабочее напряжение для работы в сети переменного тока 50 гц должно выбираться в 2—3 раза больше напряжения на его зажимах). Для двигателей с мощностью до 250— 300 вт и напряжением 127—220 в потребная емкость достигает десятков микрофарад, а пусковая даже сотен (100—150) микрофарад. Емкость конденсатора подбирается- экспериментально по минимальному потреблению тока обмотками в рабочем режиме или по максимальному моменту, развиваемому неподвижным двигателем (пусковая емкость).

При перемотке трехфазных двигателей на однофазное питание приходится иногда сталкиваться с таким явлением, когда перемотанный двигатель не разбегается, а застревает на низкой скорости.

Такое явление наблюдается чаще у двухполюсных двигателей (3 000 оЩмин) и в особенности при отсутствии скоса пазов ротора. Более благоприятным с этой точки зрения является ротор с небольшим числом стержней (например, 16—il8 стержней в роторе при 24 пазах статора). Улучшить условия пуска можно, увеличив сопротивление клетки ротора (обточкой торцовых замыкающих колец), а также увеличив на 10—20% воздушный зазор (шлифовкой ротора). Иногда помогает разрезка нескольких симметрично расположенных стержней ротора. В тех случаях, когда допустим повышеяный шум двигателя, благоприятные результаты могут быть получены при нечетном числе стержней ротора. Все мероприятия, связанные с увеличением сопротивления клетки, разумеется, несколько увеличивают номинальное скольжение двигателя.

Читать еще: Измерение цепи «фаза-нуль» и напряжения прикосновения

При использовании двухслойных трехфазных обмоток благоприятное влияние оказывает укорочение шага на ! /з полюсного деления. Данные по выпускаемым асинхронным однофазным двигателям приведены в книге: Ф. М. Юферов «Электрические двигатели автоматических устройств», Госэнаргоиздат, 1959.

Как подключить однофазный двигатель

Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подведена однофазная сеть 220 В. Поэтому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В этой статье рассмотрим, как правильно сделать подключение однофазного двигателя.

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.

0 0 голоса

Рейтинг статьи