Električni krug za uključivanje jednofaznog elektromotora. Monofazni asinhroni

Pozdrav, dragi čitatelji i gosti web stranice Električarske napomene.

Često me pitaju kako se može razlikovati radni namotaj od početnog namota u monofaznim motorima kada na žicama nema oznaka.

Svaki put morate detaljno objasniti šta i kako. I danas sam odlučio da napišem cijeli članak o tome.

Kao primjer, uzet ću jednofazni elektromotor KD-25-U4, 220 (V), 1350 (o/min):

KD - kondenzatorski motor
25 - snaga 25 (W)
U4 - klimatska verzija

Evo njegovog izgleda.

Kao što vidite, na žicama nema oznaka (boja i brojevi). Na oznaci motora možete vidjeti koje oznake žice trebaju imati:

radni (C1-C2) - crvene žice
start (B1-B2) - plave žice

Prije svega, pokazat ću vam kako odrediti radne i početne namote jednofaznog motora, a zatim ću sastaviti dijagram za njegovo povezivanje. Ali ovo će biti tema sljedećeg članka. Prije nego što počnete čitati ovaj članak, preporučujem da pročitate: povezivanje jednofaznog kondenzatorskog motora.

1. Presjek žice

Vizuelno provjerite poprečni presjek vodiča. Radnom namotu pripada par žica većeg poprečnog presjeka. I obrnuto. Žice manjeg poprečnog presjeka klasificirane su kao početne žice.

Zatim uzimamo sonde multimetra i mjerimo otpor između bilo koje dvije žice.

Ako na displeju nema očitanja, onda morate uzeti drugu žicu i ponovo izmjeriti. Sada je izmjerena vrijednost otpora 300 (ohma).

Pronašli smo zaključke jednog namotaja. Sada spajamo sonde multimetra na preostali par žica i mjerimo drugi namotaj. Ispostavilo se da je 129 (Ohm).

zaključujemo: prvi namotaj je početni namotaj, drugi je radni namotaj.

Kako se u budućnosti ne bismo zbunili u žicama prilikom povezivanja motora, pripremit ćemo oznake („cambride“) za označavanje. Obično, kao oznake koristim bilo koje razboj PVC ili silikonska cijev (silikonska guma) prečnika koji mi treba. U ovom primjeru koristio sam silikonsku cijev prečnika 3 (mm).

Prema novim GOST-ovima, namoti jednofaznog motora označeni su na sljedeći način:

(U1-U2) - radi
(Z1-Z2) - lanser

Motor KD-25-U4, uzet kao primjer, digitalno obeležavanje urađeno na isti način:

(C1-C2) - radi
(B1-B2) - lanser

Kako bih izbjegao bilo kakve razlike između oznaka žice i dijagrama prikazanog na oznaci motora, ostavio sam stare oznake.

Stavio sam oznake na žice. Evo šta se desilo.

Za referenciju: Mnogi se varaju kada kažu da se rotacija motora može promijeniti premještanjem utikača (promjenom polova napona napajanja). Nije u redu!!! Da biste promijenili smjer rotacije, morate zamijeniti krajeve početnog ili radnog namotaja. Jedini način!!!

Razmotrili smo slučaj kada su 4 žice spojene na terminalni blok jednofaznog motora. Takođe se dešava da su samo 3 žice spojene na terminalni blok.

U ovom slučaju radni i početni namoti nisu povezani u terminalnom bloku elektromotora, već unutar njegovog kućišta.

Sve radimo na isti način. Mjerimo otpor između svake žice. Hajde da ih mentalno označimo kao 1, 2 i 3.

Evo šta sam dobio:

(1-2) - 301 (Ohm)
(1-3) - 431 (Ohm)
(2-3) - 129 (Ohm)

Iz ovoga izvlačimo sljedeći zaključak:

(1-2) - početni namotaj
(2-3) - radni namotaj
(1-3) - početni i radni namotaji su povezani serijski (301 + 129 = 431 Ohm)

Za referenciju: Ovim spojem namotaja moguće je i reverziranje jednofaznog motora. Ako zaista želite, možete otvoriti kućište motora, pronaći spoj početnog i radnog namotaja, odspojiti ovu vezu i izvući 4 žice u terminalni blok, kao u prvom slučaju. Ali ako je vaš jednofazni motor baziran na kondenzatoru, kao u mom slučaju sa KD-25, onda

Često je fokus na proučavanju trofaznih elektromotora, dijelom zbog činjenice da se trofazni elektromotori koriste češće od jednofaznih elektromotora. Monofazni elektromotori imaju isti princip rada kao i trofazni elektromotori, samo sa manjim startnim momentima. Podijeljeni su na tipove ovisno o načinu pokretanja.

Standardni jednofazni stator ima dva namota koja se nalaze pod uglom od 90° jedan prema drugom. Jedan od njih se smatra glavnim namotom, drugi je pomoćni ili početni namotaj. U skladu sa brojem polova, svaki namotaj se može podijeliti na nekoliko dijelova.

Na slici je prikazan primjer dvopolnog jednofaznog namotaja sa četiri dijela u glavnom namotu i dva dijela u pomoćnom namotu.

Treba imati na umu da upotreba jednofazni elektromotor- to je uvek neka vrsta kompromisa. Dizajn određenog motora ovisi, prije svega, o zadatku. To znači da su svi elektromotori dizajnirani prema onome što je najvažnije u svakom konkretan slučaj: npr. efikasnost, obrtni moment, radni ciklus, itd. Zbog pulsirajućeg polja, jednofazni CSIR i RSIR motori mogu imati više visoki nivo buka u poređenju sa dvofaznih elektromotora PSC i CSCR, koji su mnogo tiši jer koriste startni kondenzator. Kondenzator kroz koji se pokreće elektromotor doprinosi njegovom nesmetanom radu.

Glavne vrste jednofaznih asinhronih motora

Kućanski aparati i uređaji male snage rade na jednofazni pogon naizmjenična struja Osim toga, trofazno napajanje se ne može osigurati svugdje. Stoga su jednofazni AC motori postali široko rasprostranjeni, posebno u SAD-u. Vrlo često se preferiraju AC motori zbog njihovog robusnog dizajna, jeftino, a također ne zahtijevaju održavanje.

Kao što ime govori, jednofazni asinhroni motor radi na principu indukcije; isti princip vrijedi i za trofazne elektromotore. Međutim, postoje razlike između njih: jednofazni elektromotori, u pravilu, rade na izmjeničnu struju i napon 110 -240 V, polje statora ovih motora ne rotira. Umjesto toga, svaki put kada sinusoidni napon skoči s negativnog na pozitivan, polovi se mijenjaju.

Kod monofaznih elektromotora, polje statora je stalno poravnato u jednom smjeru, a polovi mijenjaju svoj položaj jednom u svakom ciklusu. To znači da se jednofazni asinhroni motor ne može pokrenuti sam.

U teoriji, jednofazni elektromotor bi se mogao pokrenuti mehaničkim okretanjem motora i odmah zatim primjenom struje. Međutim, u praksi se svi električni motori pokreću automatski.

Postoje četiri glavne vrste elektromotora:

Indukcijski motor sa kondenzatorskim startom / radom namotaja (induktivnost) (CSIR),

Indukcioni motor za pokretanje/pokretanje kondenzatora (CSCR).

Indukcioni motor za pokretanje reostata (RSIR) i

Motor trajnog podijeljenog kapaciteta (PSC).

Slika ispod prikazuje tipične krivulje moment/brzina za četiri glavna tipa jednofaznih AC motora.

Monofazni kondenzator-start/induktivni (CSIR) motor

Indukcioni motori za pokretanje kondenzatora, poznati i kao CSIR motori, čine najveću grupu jednofaznih elektromotora.

CSIR motori su dostupni u nekoliko veličina: od najmanje snage do 1,1 kW. U CSIR motorima, kondenzator je povezan serijski sa početnim namotom. Kondenzator uzrokuje određeno zaostajanje između struje u početnom namotu i struje u glavnom namotu.

To doprinosi kašnjenju u magnetizaciji startnog namota, što dovodi do pojave rotacionog polja, što utiče na pojavu momenta. Nakon što elektromotor poveća brzinu i približi se radnoj brzini, starter se otvara. Zatim će električni motor raditi u uobičajenom načinu rada za indukcijski elektromotor. Starter može biti centrifugalni ili elektronski.

CSIR motori imaju relativno visok Početni moment, u rasponu od 50 do 250 posto obrtnog momenta punog opterećenja. Stoga, od svih monofaznih elektromotora, ovi motori su najprikladniji za primjene gdje su početna opterećenja velika, kao što su transporteri, zračni kompresori i kompresori za hlađenje.

Motor za pokretanje/pokretanje kondenzatora (CSCR) jednofaznog kondenzatora

Ovaj tip motora, skraćeno nazvan CSCR motor, kombinuje najbolja svojstva asinhroni motor sa kondenzatorskim startom i motor sa stalno povezanim kondenzatorom. Iako su ovi motori zbog svog dizajna nešto skuplji od ostalih monofaznih elektromotora, oni ostaju najbolja opcija za upotrebu u teškim uslovima. Početni kondenzator CSCR elektromotora povezan je serijski sa startnim namotom, kao u kondenzatorskom startnom elektromotoru. Ovo obezbeđuje veliki startni moment.

CSCR motori su također slični motorima s trajnom podijeljenom kapacitivnošću (PSC) po tome što također pokreću preko kondenzatora, koji je povezan serijski s početnim namotom ako je startni kondenzator isključen iz mreže. To znači da se motor nosi s maksimalnim opterećenjem ili preopterećenjem.

CSCR motori se mogu koristiti za rad pri niskoj struji punog opterećenja i pri većoj efikasnosti. Ovo nudi nekoliko prednosti, uključujući omogućavanje motora da radi s manje temperaturnih fluktuacija od drugih sličnih jednofaznih motora.

CSCR elektromotori su najsnažniji jednofazni elektromotori koji se mogu koristiti u teškim uvjetima, na primjer, u pumpama za pumpanje vode ispod visokog pritiska i u vakuum pumpama, kao iu drugim procesima visokog obrtnog momenta. Izlazna snaga takvih elektromotora kreće se od 1,1 do 11 kW.

Monofazni otporni start/induktivni motor (RSIR).

Ovaj tip motora poznat je i kao “split-phase elektromotor”. Oni su općenito jeftiniji od drugih tipova jednofaznih elektromotora koji se koriste u industriji, ali također imaju određena ograničenja u performansama.

RSIR pokretač motora uključuje dva odvojena namotaja statora. Jedan od njih se koristi isključivo za pokretanje, promjer žice ovog namota je manji, i električni otpor- viši od glavnog namotaja. To uzrokuje zaostajanje u rotirajućem polju, što zauzvrat pokreće motor. Centrifugalni ili elektronski starter isključuje startni namotaj kada brzina motora dostigne približno 75% nazivne brzine. Motor će tada nastaviti raditi u skladu sa standardnim principima rada indukcionog motora.

Kao što je ranije spomenuto, postoje neka ograničenja za RSIR motore. Imaju male startne momente, često u rasponu od 50 do 150 posto nazivnog opterećenja. Osim toga, električni motor proizvodi velike startne struje, otprilike 700 do 1000%. nazivna struja. Kao rezultat toga, dugo vrijeme pokretanja će uzrokovati pregrijavanje i uništenje startnog namotaja. To znači da se elektromotori ovog tipa ne mogu koristiti tamo gdje su potrebni veliki startni momenti.

RSIR elektromotori su dizajnirani za uski raspon napona napajanja, što prirodno ograničava njihovu primjenu. Njihovi maksimalni obrtni momenti variraju od 100 do 250% projektne vrijednosti. Također treba napomenuti da je dodatna poteškoća ugradnja toplinske zaštite, jer ju je prilično teško pronaći zaštitni uređaj, koji bi djelovao dovoljno brzo da spriječi izgaranje startnog namotaja. RSIR motori su pogodni za upotrebu u malim aplikacijama za sjeckanje i mljevenje, ventilatorima i drugim aplikacijama gdje su prihvatljivi zahtjevi za niskim startnim momentom i snagom na vratilu od 0,06 kW do 0,25 kW. Ne koriste se tamo gde su potrebni visoki obrtni momenti ili dugi ciklusi.

Monofazni motor sa trajnom podijeljenom kapacitivnošću (PSC).

Kao što samo ime govori, motori s trajnom podijeljenom kapacitivnošću (PSC) opremljeni su kondenzatorom koji je stalno uključen tokom rada i povezan serijski sa početnim namotom. To znači da ovi motori nemaju starter ili kondenzator koji se koristi samo za pokretanje. Dakle, početni namotaj postaje pomoćni namotaj kada motor dostigne radna frekvencija rotacija.

PSC motori su dizajnirani tako da ne mogu osigurati isti startni moment kao motori sa startnim kondenzatorima. Njihovi startni momenti su prilično mali: 30-90% nazivnog opterećenja, tako da se ne koriste u sistemima sa velikim startnim opterećenjem. Ovo je kompenzirano malim startnim strujama - obično manje od 200% nazivne struje opterećenja - što ih čini najprikladnijim motorima za aplikacije dugog radnog ciklusa.

Motori sa trajnom podjelom kapaciteta imaju niz prednosti. Radni parametri i brzina takvih motora mogu se podesiti tako da odgovaraju primjeni, a mogu se proizvesti za optimalnu efikasnost i visok faktor snage pri nazivnom opterećenju. Budući da im nije potreban poseban uređaj za pokretanje, lako se mogu preokrenuti (promijeniti smjer rotacije u suprotan). Pored svega navedenog, oni su najpouzdaniji od svih monofaznih elektromotora. Zbog toga Grundfos koristi jednofazne PSC motore kao standard za sve aplikacije sa snagom do 2,2 kW (2-polni) ili 1,5 kW (4-polni).

Motori s kontinuiranom podjelom kapaciteta mogu se koristiti za brojne različite primjene ovisno o njihovom dizajnu. Tipičan primjer je mala inercijska opterećenja kao što su ventilatori i pumpe.

Dvožični jednofazni elektromotori

Dvožični jednofazni elektromotori imaju dva glavna namota, početni namotaj i radni kondenzator. U SAD-u se široko koriste sa jednofaznim izvorima napajanja: 1 ½ 115 V / 60 Hz ili 1 ½ 230 V / 60 Hz. At ispravnu vezu Ovaj tip elektromotora može se koristiti za oba tipa napajanja.

Ograničenja jednofaznih elektromotora

Za razliku od trofaznih motora, postoje neka ograničenja za jednofazne elektromotore. Monofazni elektromotori nikada ne smiju raditi u praznom hodu, jer se jako zagrijavaju pri malim opterećenjima, a preporučuje se i rad motora pri opterećenju manjem od 25% punog opterećenja.

PSC i CSCR motori imaju simetrično/kružno rotaciono polje u jednoj tački opterećenja; to znači da je u svim ostalim tačkama primene opterećenja rotaciono polje asimetrično/eliptično. Kada električni motor radi sa asimetričnim rotirajućim poljem, struja u jednom ili oba namota može premašiti struju linije. Takve suvišne struje uzrokuju gubitke, pa se jedan ili oba namota (što se često događa kada uopće nema opterećenja) zagrijavaju, čak i ako je struja u mreži relativno mala. Vidi primjere.

O naponu u monofaznim elektromotorima

Važno je zapamtiti da napon na početnom namotu elektromotora može biti veći od napona napajanja električnog motora. Ovo se također odnosi na simetrični način rada rad. Vidi primjer.

Promjena napona napajanja

Treba napomenuti da se jednofazni elektromotori obično ne koriste za velike naponske opsege, za razliku od trofaznih elektromotora. U tom smislu može postojati potreba za motorima koji mogu raditi s drugim vrstama napona. Da biste to učinili, potrebno je napraviti neke promjene dizajna, na primjer, trebate dodatni namotaj i kondenzatori raznih kapaciteta. Teoretski, kapacitet kondenzatora za različite mrežne napone (sa istom frekvencijom) trebao bi biti jednak kvadratu omjera napona:

Dakle, u elektromotoru dizajniranom da se napaja iz mreže od 230 V koristi se kondenzator od 25 µF/400 V; za model elektromotora od 115 V potreban je kondenzator od 100 µF sa oznakom nižeg napona - na primjer, 200 V.

Ponekad se biraju kondenzatori manjeg kapaciteta, na primjer 60µF. Jeftinije su i zauzimaju se manje prostora. U takvim slučajevima, namotaj mora biti prikladan za određeni kondenzator. Mora se uzeti u obzir da će performanse elektromotora biti manje nego kod kondenzatora kapaciteta 100 µF - na primjer, početni moment će biti manji.

Zaključak

Monofazni elektromotori rade na istom principu kao i trofazni. Međutim, oni imaju niže startne momente i napone napajanja (110-240V).

Monofazni elektromotori ne bi trebali raditi u praznom hodu, a mnogi ne bi trebali raditi na manje od 25% maksimalnog opterećenja, jer to uzrokuje porast temperature unutar motora, što može dovesti do kvara motora.

Danas ćemo pogledati povezivanje jednofaznog AC motora. To uključuje asinhrone i sinhrone motore napajane iz jedne faze, koji obično imaju napon od 220 volti. Vrlo su česti u domaćoj sferi i maloj proizvodnji, privatnom poduzetništvu.

Za ubrzanje asinhronog motora potrebno je stvoriti rotirajuće magnetsko polje. Ovo se lako rješava trofaznim napajanjem, gdje su faze pomaknute jedna u odnosu na drugu za 120 stepeni. Ali ako govorimo o tome kako spojiti jednofazni elektromotor, onda se pojavljuje problem: bez faznog pomaka, osovina se neće početi okretati.

Unutar jednofaznog asinhronog motora nalaze se dva namotaja: početni i radni. Ako je u njima osiguran fazni pomak, magnetsko polje će postati rotirajuće. A to je glavni uvjet za pokretanje elektromotora. Faze se mogu pomjeriti dodavanjem otpora (otpornika) ili induktivnog namotaja. Ali najčešće korišteni kondenzatori su početni i/ili radni kondenzatori.

Sa startnim kapacitetom

U većini slučajeva, krug uključuje samo početni kondenzator. Aktivan je samo kada se motor pokreće. Stoga je metoda dobra kada lansiranje obećava da će biti teško, inače osovina neće moći ubrzati zbog malog početnog momenta. Nakon ubrzanja, startni kondenzator se isključuje i rad se nastavlja bez njega.

Dijagram povezivanja za motor sa pomoćnim rezervoarom prikazan je na gornjoj slici. Da biste ga implementirali, trebat će vam relej ili barem jedno dugme koje ćete pritisnuti 3 sekunde dok pokrećete motor. Pomoćni kondenzator, zajedno s pomoćnim namotom, uključen je u krug samo neko vrijeme.

Ovaj raspored osigurava optimalan startni moment ako se tokom pokretanja pojave manji udari naizmjenične struje. Ali postoji i nedostatak - kada se radi u nominalnom režimu specifikacije pada. To je zbog oblika magnetskog polja radnog namota: ovalno je, a ne kružno.

Sa radnim kapacitetom

Ako je početak lak, ali je posao težak, tada će vam umjesto startnog kondenzatora trebati radni kondenzator. Dijagram povezivanja je prikazan ispod. Posebnost je u tome što je radni kapacitet, zajedno s radnim namotom, stalno povezan s krugom.

Shema omogućava dobre karakteristike kada radi u nominalnom režimu.

Sa oba kondenzatora

Kompromisno rješenje je korištenje pomoćnih i radni kapacitet istovremeno. Ova metoda je idealna ako je AC motor već pokrenut s opterećenjem, a sam rad mu je težak. Gledajte, dijagram ispod je kao dva dijagrama (sa radnim i pomoćnim kapacitetom) koji su postavljeni jedan na drugi. Prilikom pokretanja, okidač će biti uključen na nekoliko sekundi, a drugi pogon će biti aktivan cijelo vrijeme: od pokretanja do gašenja.

Proračun kapaciteta

Najveća poteškoća za početnike je izračunavanje kapaciteta kondenzatora. Odabiru ih profesionalci empirijski, slušanje motora tokom pokretanja i rada. Tako određuju da li je disk prikladan ili treba da potraže drugi. Ali uz malu grešku u većini slučajeva, kapacitet se može izračunati na sljedeći način:

Za radni pogon: 0,7-0,8 µF na 1000 vati snage elektromotora;
Za početni kondenzator: 2,5 puta više.

primjer: imate 2 kW asinhroni monofazni elektromotor. Ovo je 2000 vati. To znači da prilikom povezivanja sa radni kapacitet morate nabaviti pogon od 1,4-1,6 uF. Za početni će vam trebati 3,5-4 uF.

Povezivanje jednofaznog sinhronog elektromotora

Unatoč složenosti dizajna sinhronih motora, oni imaju mnoge prednosti u odnosu na asinkrone. Glavna stvar je niska osjetljivost na skokove napona što dovodi do oštrog smanjenja ili povećanja struje. Ništa manje značajna je činjenica da sinhroni motori mogu raditi čak i s preopterećenjem, da ne spominjemo optimalni režim reaktivna energija i rotacija vratila sa konstantna brzina. Međutim, povezivanje je radno intenzivan proces, a to je već nedostatak.

Overclocking metoda

Ne možete pokrenuti jednofazni sinhroni motor jednostavnim dovođenjem struje na njegove namote. Jer u trenutku uključivanja, smjer struje napajanja u namotajima statora odgovara slici (a). U ovom trenutku, par sila djeluje na rotor, koji još miruje, koji će pokušati rotirati osovinu u smjeru kazaljke na satu. Ali nakon pola perioda u namotajima statora, struja će promijeniti svoj smjer. Stoga će par sila već djelovati u suprotnom smjeru, okrećući osovinu u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, kao na slici (b). Pošto rotor ima veliku inerciju, nikada se neće pomeriti.

Da bi se rotor rotirao, potrebno je da ima vremena da napravi najmanje pola okretaja, tako da promjena smjera struje ne utječe na njegovu rotaciju. To je moguće ako se osovina ubrzava uz pomoć vanjskih sila. To se može uraditi na dva načina:

ručno;
Korištenje drugog motora.

Samo sinhroni elektromotori male snage mogu se ubrzati vlastitom snagom ruke. A za jedinice srednje i velike snage morat ćete koristiti drugačiji motor.

Kada se ubrzava vanjskom silom, rotor počinje da se okreće brzinom bliskom sinkronoj. Tada se uključuje samo namotaj pobude, a zatim namotaj statora.

Asinkrono pokretanje sinhronog motora

Ako su metalne šipke postavljene u vrhove na stupovima rotora, a spojene su jedna s drugom sa strane prstenovima, tada se motor mora pokrenuti asinhrono. Ove šipke igraju ulogu pomoćnog namotaja koji ima asinhroni motor. U ovom slučaju, pobudni namotaj je kratko spojen pomoću otpornika za pražnjenje, a namotaj statora je spojen na mrežu. Ovo je jedini način da se osigura isti overclocking kao asinhroni elektromotor. Ali nakon što je brzina rotacije što je moguće bliža sinhronoj (dovoljno je 95%), namotaj pobude je spojen na izvor jednosmerna struja. Brzina postaje potpuno sinhrona, što podrazumijeva smanjenje inducirane emf pomoćnog namota na nulu. I automatski se isključuje.

26. SHEME NAMOTAJA MONOFAZNIH INDUKCIJSKIH MOTORA

Kod jednofaznih motora sa početnim namotom, glavni namotaj obično zauzima 2/3, a pomoćni namotaj 1/3 ukupnog broja utora statora. Kod ovih motora, broj utora po polu za svaku fazu određen je formulama:

Gdje q A - broj utora po glavnom faznom polu; q V- broj utora po polu pomoćne faze; z A = 2/3 - broj slotova koje zauzima glavna faza; z B= 1 / 3 - broj slotova koje zauzima pomoćna faza; z- ukupan broj žljebova; 2p- broj polova.

Kod monofaznih kondenzatorskih motora, utori statora su obično podjednako podijeljeni između obje faze, tj. z A=z B, a broj utora po polu je određen formulom

Korak utora za jednofazne namote određuje se na isti način kao i za trofazne namote. Dvoslojni namotaji se izrađuju sa skraćivanjem, obično za 1/3 polne podjele, sa jednakim koracima za glavni i pomoćni namotaj. Dvoslojni korak namotaja

Spajanje grupa zavojnica i formiranje paralelnih grana u jednofaznim namotajima vrši se prema istim pravilima kao i za trofazne namote.

Prilikom konstruiranja krugova motora s povećanim otporom početne faze, potrebno je uzeti u obzir prisutnost bifilarnog namota u njemu.

Radi lakšeg popravka, početni namotaj se obično postavlja na vrh glavnog namotaja (bliže klinu).

Približan postupak za izradu dijagrama namotaja jednofaznog motora s početnim elementom. Analizirat ćemo redoslijed izrade jednoslojnog kruga namotaja na primjeru

2p = 4, z = 24.

Prvo, pronađite broj slotova koje zauzima glavna faza,

Broj utora po glavnom faznom polu

Broj utora po polu pomoćne faze je upola manji od glavne faze, tj.

Dalje na crtežu morate prikazati redoslijed naizmjeničnih žljebova glavne i pomoćne faze (Sl. 60, A) i naznačite smjer struje u glavnoj fazi, na osnovu pravila: ispod susjednih polova smjer struje se mijenja u suprotan (Sl. 60, b). Kako bi se spriječilo da se glavni fazni namotaj preseče na dijagramu pri izvođenju najčešćeg tipa namotaja, prva grupa zavojnica je podijeljena na dvije polovine (žljebovi 1,2 i 23,24).

U skladu s naznačenim smjerom struje, žljebljeni dijelovi zavojnica se spajaju, zbog čega se formiraju grupe ili polugrupe zavojnica. U ovom slučaju to je moguće razne opcije. Sa dijametralnim korakom

isto za sve zavojnice, dobija se jednostavan šablonski namotaj (slika 60, V), čiji je broj grupa zavojnica jednak broju parova polova R. Ali takav namotaj se gotovo nikada ne koristi zbog velike veličine frontalni delovi. Ako svaku grupu namotaja podijelimo u dvije polugrupe, dobićemo šablon za namotavanje (Sl. 60, G) sa manjim korakom i kraćom dužinom zavojnice. Međutim, zbog velike kompaktnosti čeonih dijelova češće se koristi koncentrično namotavanje (sl. 60.5). At velike vrijednosti q A Koristi se i koncentrični namotaj, u kojem je grupa zavojnica podijeljena u tri polugrupe (vidi sliku 68). Po izgledu prednjih dijelova ovaj namotaj podsjeća na troravni trofazni koncentrični namotaj.

Početak faze se u principu može odabrati iz bilo kojeg utora, na osnovu pogodnosti namotaja. Počevši zaobilaziti sve žljebove iz prvog žljeba i pratiti smjer struje, povezujemo grupe zavojnica (polugrupe) jedna na drugu (Sl. 60, e) i čuvanje djece

Rice. 60. Konstrukcija jednoslojnog kruga namotaja za jednofazni motor sa startnim elementom: a - niz naizmjeničnih utora glavne i pomoćne faze. b - smjer struje u užljebljenim dijelovima namotaja glavne faze, c - jednostavan šablonski namotaj, d - šablonski namotaj, e - koncentrični namotaj, f - dijagram glavne i pomoćne faze koncentričnog namota waddle

faza, zaobilazeći sve utore radnog namotaja. Povezivanje polugrupa vrši se po pravilu: kraj polugrupe je povezan sa krajem susedne polugrupe iste faze, početak - sa početkom, odnosno isto kao u trofaznoj jednoslojnoj namotaja, gdje je grupa zavojnica podijeljena u dvije polugrupe.

Rice. 61. Jednoslojni namotaji jednofazni motori pri 2p=2, z=12: a - šablon, b - koncentrično

Rice. 62. Jednoslojni (template waddle) namotaj jednofaznog motora na 2r=4, z=36

Pomoćni fazni krug prati ista pravila, samo što obično ima manji broj zavojnica u grupi (polugrupi). Njegov korak može biti isti kao kod glavne faze ili drugačiji.

Tipični dijagrami jednoslojnih namotaja motora sa startnim elementima prikazani su na Sl. 61.62.

Dijagram dvoslojnog namota motora sa startnim elementom može se nacrtati u sljedećem redoslijedu. Prvo odredite korak

namotaji, broj utora po polu za glavne i pomoćne faze q A I qB. U skladu sa korakom namotaja i brojem namotaja u grupi, jednak q A , nacrtana je prva grupa zavojnica glavne faze (sl. 63, 64), do nje je grupa zavojnica pomoćne faze, zatim opet grupa zavojnica glavne faze itd. Koraci duž žljebova za obje faze uzimaju se isto. Smjer struje je naznačen na gornjim stranama namotaja glavne faze (ispod susjednih polova mijenja se u suprotno, kao u jednom

Rice. 63. Dvoslojni namotaj jednofaznog motora na 2r=2, z=18, q A = 6, q B = 3, y A =y B =6(1-7)

Rice. 64. Dvoslojni namotaj jednofaznog motora na 2p=4, z=24, q A =4, q B =2, y A =y B =4(1-5)

sloj namotaja). Serijska veza grupe zavojnica u fazi su također ispunjene po pravilu: kraj s krajem, početak s početkom, u ovom slučaju polaritet polova neće biti narušen. Priključci u pomoćnoj fazi izvode se na sličan način.

Približan postupak za izradu dijagrama jednofaznog jednoslojnog namota motora s povećanim otporom pomoćne faze. Dijagram glavne faze motora sa povećanim otporom

Rice. 65. Izvedba zavojnice sa bifilarnim namotom: a - zavojnica podeljena na dva dela, b - zavojnica sa bifilarnim namotom, c - oznaka zavojnice sa bifilarnim namotajem na dijagramu; 1 - glavni dio, 2 - bifilarni dio, H i K - početak i kraj zavojnice

Pomoćna faza je ista kao i za motore sa startnim elementima.

Prilikom sastavljanja dijagrama pomoćne faze, mora se uzeti u obzir da su u svakoj zavojnici neki od njegovih zavoja namotani suprotno. Ovo smanjuje broj efektivnih provodnika u utoru. Protunamotani zavoji neutraliziraju učinak istog broja zavoja namotanih u glavnom smjeru, formirajući bifilarni namotaj, stoga, da biste pronašli broj efektivnih zavoja u zavojnici (efektivni provodnici u utoru), potrebno je dva puta oduzeti broj kontra-namotanih zavoja od ukupnog broja. Ako se, na primjer, u žlijebu nalazi zavojnica sa samo 81 namotajem, od kojih su 22 suprotno namotana, tada će broj efektivnih provodnika u žljebu biti: 81-2x22=37.

Da bi se odredio broj kontra-namotanih zavoja sa poznatim ukupnim brojem provodnika u utoru i brojem efektivnih provodnika u utoru, potrebno je izvršiti obrnutu radnju, tj. od ukupnog broja oduzeti broj efektivnih provodnika i rezultat podijelite sa dva. Sa ukupnim brojem provodnika od 81 i efektivnim brojem od 37, broj kontra namotanih zavoja trebao bi biti:

Zavojnica sa bifilarnim namotajem može se dobiti postavljanjem dva dijela zavojnice u iste proreze, od kojih se jedan rotira za 180° oko ose paralelne s utorima. Desna i lijeva strana rotiranog dijela su zamijenjene (sl. 65). U žljebovima gdje se nalazi zavojnica sa bifilarnim namotajem, struja

Rice. 66. Jednoslojni koncentrični namotaj na 2p=4, z=24 monofaznog motora sa povećanim otporom pomoćnog namotaja: a - zavojnica sa bifilarnim namotom prikazana je u obliku dva preseka, b - isti, u obliku cijele zavojnice

Rice. 67. Jednoslojni koncentrični namotaj na 2p=2, z=18 jednofaznog motora sa povećanim otporom pomoćne faze: a - kada je namotan u suprotnom smeru kazaljke na satu, b - kada je namotan u smeru kazaljke na satu

Rice. 68. Jednoslojni koncentrični namotaj sa grupom zavojnica podeljenom na tri dela na 2r=2, z=24 jednofaznog motora sa povećanim otporom pomoćne faze

Rice. 69. Jednoslojni koncentrični namotaj sa grupom zavojnica podeljenom na tri dela na 2r=2, z=24 monofaznog motora sa povećanim otporom pomoćne faze i vezom glavne faze u dve paralelne grane

prolazi duž jedne dionice u istom smjeru, duž druge - u suprotnom smjeru. Polaritet polova određen je smjerom struje u zavojnici s velikim brojem zavoja, pa se dio s velikim brojem zavoja konvencionalno naziva glavnim, a s manjim brojem - bifilarnim.

Na sl. 66, A prikazan je krug s bifilarnim namotom u pomoćnoj fazi; bifilarni dio je konvencionalno prikazan unutar glavne. Obično su zavojnice sa bifilarnim namotajima na dijagramima

Rice. 70. Jednoslojni koncentrični namotaj jednofaznog kondenzatorskog motora na 2r=2, z=18

pojavljuju se u obliku cijele zavojnice sa petljom u kojoj se mijenja smjer struje (Sl. 65, V i pirinač 66, b).

Zavojnice i grupe zavojnica sa bifilarnim namotajima moraju biti spojene na način da se polaritet ispod susjednih polova pomoćne faze mijenja; Polaritet polova je određen smjerom struje u glavnim dijelovima.

Tipični krugovi namotaja motora s povećanim otporom pomoćne faze prikazani su na Sl. 67-69.

Bilo koji namotaj može se namotati u smjeru kazaljke na satu ili u suprotnom smjeru kada se stator gleda sa strane strujnog kruga. To je određeno vještinama omotača i usvojenom tehnologijom proizvodnje. Primjer kola sa dva različita smjera namotaja prikazan je na Sl. 67.

Približan postupak za izradu dijagrama namotaja za kondenzatorski motor. Kola monofaznih kondenzatorskih motora su konstruisana na isti način kao i jednofazna kola sa startnim elementima, samo što se mora uzeti u obzir da je broj utora po polu glavne i pomoćne faze isti i samim tim kola oba faze su takođe iste.

Tipični krugovi jednofaznih kondenzatorskih motora prikazani su na Sl. 70-76.

Rice. 71. Jednoslojni koncentrični namotaj jednofaznog kondenzatorskog motora na 2r=2, z=24

Rice. 72. Jednoslojni koncentrični namotaj jednofaznog kondenzatorskog motora na 2r=2, z=24 i povezivanje svake od faza u dva paralelna ogranka

Rice. 73. Jednoslojni koncentrični namotaj sa "češljanim" namotajima jednofaznog kondenzatorskog motora na 2p=4, z=24

Rice. 74. Dvoslojni namotaj jednofaznog kondenzatorskog motora na 2p=4, z=24, q A =q B =3, y A =y B =5(1-6)

U nekim slučajevima, kondenzatorske motore karakterizira prisustvo "češljanih" zavojnica s polovinom broja zavoja u obje faze. Na dijagramu Sl. Slika 73 prikazuje četiri takva namotaja.

Namotaj prikazan na sl. 75, 76, zbog razlomanog broja utora po polu, ima karakteristike šablonskog vapanja i dvoslojnih namotaja i stoga se naziva kombinovanim.

§ 96. Monofazni asinhroni motori

Monofazni asinhroni motori se široko koriste pri malim snagama (do 1 - 2 kW). Ovaj motor se razlikuje od običnog. trofazni motor jer stane na stator jednofazni namotaj. Dakle, bilo koja trofazna asinhroni motor može se koristiti kao jednofazna. Rotor jednofaznog asinhronog motora može imati fazni ili kratko spojeni namotaj.
Značajka jednofaznih asinhronih motora je nepostojanje početnog ili startnog momenta, odnosno kada je takav motor priključen na mrežu, njegov rotor ostaje nepomičan.
Ako se pod utjecajem neke vanjske sile rotor izvuče iz mirovanja, motor će razviti obrtni moment.
Odsustvo početnog momenta je značajan nedostatak jednofazni asinhroni motori. Stoga su ovi motori uvijek opremljeni uređajem za pokretanje.
Da biste dobili početni moment, možete postaviti dva namotaja na stator, pomaknuta jedan u odnosu na drugi za pola koraka polova (90°). Ovi namoti moraju biti povezani u simetričnu dvofaznu mrežu, odnosno naponi koji se primjenjuju na namotaje zavojnica moraju biti jednaki jedan drugom i pomaknuti za četvrtinu perioda u fazi.
U tom slučaju će i struje koje teku kroz zavojnice biti van faze za četvrtinu perioda, što, pored prostornog pomaka zavojnica, omogućava dobijanje rotirajućeg magnetnog polja. U prisustvu rotirajućeg magnetnog polja, motor razvija početni moment.

Najjednostavniji dvofazni namotaj može se predstaviti u obliku dva namotaja (slika 121), čije su ose pomaknute u prostoru za 90°. Ako na ovim zavojnicama ima isti broj okreta, preskakanje jednake veličine i pomaknuto u fazi za četvrtinu perioda sinusoidne struje, tj.

To magnetna polja ovi kalemovi će takođe biti sinusoidni i pomereni u fazi za četvrtinu perioda, tj.

U ovom slučaju, vektor IN A usmjerena duž ose zavojnice SJEKIRA, i vektor IN B- duž ose zavojnice B - Y.
U svakom trenutku, rezultirajuće magnetsko polje jednako je geometrijskom zbroju magnetnih polja zavojnica A I IN, tj.

Slijedom toga, s takvim uređajem, rezultirajuće magnetsko polje dvofaznog namota ima konstantnu vrijednost jednaku amplitudi polja jedne faze.
Budući da su magnetna polja međusobno okomita u prostoru, ugao koji formira rezultujuće polje sa osom zavojnice IN, određuje se iz uslova

odakle je α = ω t tj. ugao između vektora rezultujućeg polja i vertikalna osa varira linearno u vremenu i, stoga, ovaj vektor rotira konstantnom brzinom

Ali u stvarnosti dvofazna mreža obično nema, a jednofazni motor se pokreće spajanjem dva namotaja u jedan zajednički za njih jednofazna mreža. U takvim uslovima, da bi se dobio ugao faznog pomaka između struja u zavojnicama, približno jednak četvrtini perioda, jedan od zavojnica (radni) je povezan na mrežu direktno ili sa startnim aktivni otpor, a drugi kalem (početni) - kroz induktivni kalem (slika 122, a) ili kondenzator (slika 122, b).

Početni namotaj je uključen samo za period pokretanja. U trenutku kada rotor dostigne određenu brzinu, startni namotaj se isključuje iz mreže i motor radi kao jednofazni.
Početni namotaj se isključuje centrifugalnim prekidačem ili posebnim relejem.
Bilo koji trofazni asinhroni motor može se koristiti kao jednofazni motor (Sl. 123, a). Kada trofazni motor radi kao jednofazni, radni ili glavni namotaj, koji se sastoji od dvije serijski spojene faze trofaznog motora, povezan je direktno na jednofaznu mrežu, treću fazu, koja je startni ili pomoćni namotaj, povezan je na istu mrežu preko startnog elementa - otpora (sl. 123, b), induktiviteta (sl. 123, c) ili kondenzatora (sl. 123, d).

Kod jednofaznih motora niske snage kratko spojeni zavoji postavljeni na polove statora koriste se kao početni namotaj. Statori ovakvih motora su napravljeni sa istaknutim polovima (slika 124), a radni namotaj je položen na polove u obliku zavojnica, poput pobudnog namotaja DC mašine.

Svaki pol je podijeljen na dva dijela, na jedan od kojih su postavljeni kratkospojni zavojnici. U tim zavojnicama se stvaraju struje koje onemogućavaju prolaz magnetnog fluksa u dijelu pola IN, kao rezultat toga magnetni tok u dijelu pola A dostiže svoju maksimalnu vrijednost ranije nego u dijelu stuba IN. Ova dva toka van faze pobuđuju rotirajuće magnetno polje.
U kratkospojnim zavojnicama nastaju dodatni gubici, što smanjuje efikasnost motora. Stoga se ova metoda pokretanja koristi samo u motorima vrlo male snage (do 100 uto), gdje vrijednost efikasnosti nije najvažnija.
Kondenzatorski motor je jednofazni asinhroni motor sa dva namotaja na statoru i kaveznim rotorom (Sl. 125, a). Za razliku od metode pokretanja jednofaznih motora kroz kondenzator, o kojoj je bilo riječi gore, kod kondenzatorskih (dvofaznih) motora pomoćni namotaj je dizajniran za dugotrajan protok struje i ostaje uključen ne samo pri pokretanju motora, već i tokom operacija. Prisutnost rotacionog polja tokom rada motora poboljšava radna svojstva ovog motora u odnosu na jednofazne.

Kružno rotirajuće magnetsko polje u kondenzatorskom motoru će se dobiti ako su sile magnetiziranja dva namota jednake, a sila magnetiziranja zavojnice TO 2 mora unaprijediti silu magnetiziranja zavojnice TO 1 sa π/2 u vremenu. To će se dogoditi pri određenom opterećenju motora.
Kada se opterećenje promijeni, uvjet za dobivanje kružnog rotirajućeg polja bit će narušen. U ovom slučaju, pored kružnog direktnog polja, pojavljuje se i obrnuto rotirajuće polje, stvarajući kočioni moment koji smanjuje obrtni moment mašine.
Kako se kapacitet kondenzatora povećava, raste i struja, odnosno povećava se opterećenje motora, pri čemu će se stvoriti kružno rotirajuće polje. Stoga će povećanje kapaciteta kondenzatorske banke uzrokovati povećanje maksimalnog momenta mašine, a maksimalni obrtni moment se pomera u oblast velikih opterećenja, odnosno velikih proklizavanja (Sl. 125, b).
Kako se kapacitet povećava, tako se povećava i startni moment motora. Međutim, povećanje kapaciteta kondenzatorske banke u radnom režimu je nepoželjno, jer to dovodi do smanjenja brzine i smanjuje efikasnost motora. Stoga se kondenzatorski motori izrađuju sa dvije banke kondenzatora - sa stalno uključenim ili radnim kapacitetom WITH p i startni kapacitet WITH p, uključen samo za vrijeme pokretanja motora.