Bagaimana cara kerja motor AC satu fasa. Motor asinkron fase tunggal. Perangkat dan prinsip operasi

3-7. PERANGKAT MOTOR LISTRIK ASYNCHRONOUS SINGLE-PHASE

Pada ara. 3-16 menunjukkan perangkat motor listrik fase tunggal asinkron tipe AOLB dengan resistor start bawaan. Stator motor listrik dirakit dari lembaran baja listrik 15 yang dicap, ditekan dan dituangkan ke dalam selubung aluminium (rumah stator) dengan dinding ganda 13. Saluran dibentuk di antara dinding untuk pendinginan udara permukaan stator. Dua penutup 2 dan 17, terbuat dari paduan aluminium, dipasang pada penajaman rumah stator.

Tutup stempel 18 dengan lubang di ujungnya dipasang di sampul depan 17. Melalui lubang ini, saat rotor berputar, kipas 19 yang dipasang di ujung poros rotor mengambil udara. Kipas dibuat dari paduan aluminium dan dipasang ke poros dengan sekrup.

Di lembaran stator, 24 alur berbentuk buah pir dicap. Dari jumlah tersebut, 16 slot ditempati oleh kabel dari belitan yang berfungsi, dan 8 slot ditempati oleh kabel dari belitan awal. Ujung keluaran belitan kerja dan awal dibawa ke sekrup kontak 4 yang terletak di kotak terminal 11. Inti rotor dirakit dari lembaran 12 baja listrik dan ditekan ke permukaan bergelombang dari bagian tengah poros 1. Gulungan aluminium 14 dengan cincin penutup dan bilah kipas dituangkan ke dalam alur rotor. Tujuan kipas adalah membuang udara panas ke arah dinding luar casing yang didinginkan.

Sakelar sentrifugal dari belitan awal dipasang pada rotor. Ini terdiri dari dua tuas 7 dengan penyeimbang 9, duduk di as roda 8, yang ditekan menjadi empat bilah kipas. Tuas ditekan dengan pin 6 pada selongsong plastik 5, yang terpasang bebas di poros. Selama akselerasi rotor, ketika frekuensi putarannya mendekati nominal, penyeimbang menyimpang di bawah aksi gaya sentrifugal, memutar tuas di sekitar sumbu.

Dalam hal ini, selongsong 5 bergerak ke kanan, menekan pegas 10, dan melepaskan kontak pegas 4, yang menutup sirkuit belitan awal. Kontak ini, ketika rotor diam, ditutup pada ujung selongsong dengan kontak tetap 3.

Kontak bergerak dan tetap dipasang papan isolasi ke penutup belakang motor listrik 2. Relai termal dipasang di atasnya, yang memutus motor listrik dari jaringan saat terlalu panas. Stand 16 dengan empat tiang digunakan untuk memasang motor.

Skema inklusi motor listrik ditunjukkan pada gambar. 3-17.

Tegangan listrik disuplai ke terminal C 1 dan C 2. Dari klem ini, tegangan disuplai ke belitan kerja melalui kontak relai termal RT, terdiri dari belitan, pelat bimetal dan kontak. Saat motor listrik dipanaskan melebihi nilai yang diperbolehkan, pelat menekuk dan membuka kontak. Pada arus pendek arus besar akan mengalir melalui belitan relai termal, pelat akan cepat memanas dan membuka kontak. Dalam hal ini, belitan C yang bekerja dan belitan P awal akan dinonaktifkan, karena keduanya ditenagai melalui relai termal. Dengan demikian, relai termal melindungi motor dari kelebihan beban dan korsleting.

Belitan awal diberi daya dari terminal C 1 dan C 2 melalui jumper C 2 -P 1, kontak sakelar sentrifugal VTS, jumper VTS-RT, kontak relai termal RT. Saat menghidupkan motor listrik, saat rotor mencapai kecepatan 70-80% dari nominal, kontak sakelar sentrifugal akan terbuka dan mulai berliku memutuskan sambungan dari jaringan. Saat motor listrik dihidupkan, saat kecepatan rotor berkurang, kontak sakelar sentrifugal akan menutup kembali dan belitan start akan disiapkan untuk start berikutnya.

Pada ara. 3-18 menunjukkan desain motor asinkron tipe ABE Motor-motor ini terhubung ke jaringan dengan belitan bantu yang terhubung secara permanen, di sirkuit yang kapasitor dihubungkan secara seri (Gbr. 3-9).Motor tipe ABE melakukannya tidak memiliki housing yang kaku dan oleh karena itu disebut built-in. Dengan mekanisme penggerak, motor listrik diikat dengan flensa atau braket.

Bodi motor listrik merupakan paket inti stator 1 yang dirangkai dari lembaran baja listrik setebal 0,5 mm. Paket ditekan dan diisi di bawah tekanan paduan aluminium. Di ujung stator terdapat cincin tekanan 5 dan empat batang aluminium yang mengencangkannya. Kumparan 6 dari belitan kerja dan bantu dimasukkan ke dalam slot stator. Pelindung bantalan 4 dipusatkan pada cincin tekanan 5 dan 7. Melalui selongsong karet 9 di pelindung bantalan, ujung belitan 8 dibawa keluar untuk menghubungkannya ke jaringan. Pelindung bantalan dikencangkan dengan empat tiang.

Rotor motor dirakit dari lembaran baja listrik dan diisi dengan aluminium 2. Bersama dengan belitan rotor, sayap kipas dilemparkan untuk mendinginkan motor. Rotor berputar dalam dua bantalan bola3.

Motor listrik memiliki penunjukan tipe huruf dan numerik, misalnya motor listrik ABE 041-2 adalah singkatan dari: A - asinkron, B - built-in, E - fase tunggal,

4 adalah nomor ukuran, 1 adalah nomor urut panjang inti stator dan nomor 2 melalui garis putus-putus adalah jumlah kutub.

3-8. MOTOR LISTRIK SYNCHRON SINGLE-PHASE

Dalam beberapa kasus, diperlukan motor listrik, yang kecepatannya harus benar-benar konstan terlepas dari bebannya. Dengan demikian, motor listrik sinkron digunakan, di mana kecepatan rotor selalu sama dengan kecepatan Medan gaya dan ditentukan oleh (3-2). Ada banyak jenis motor sinkron, baik tiga fasa maupun arus satu fasa. Hanya dua yang paling banyak tipe sederhana motor listrik sinkron satu fasa: reaktif dan kapasitor reaktif.

Pada ara. Gambar 3-19 menunjukkan diagram struktur dari motor keengganan fase tunggal yang paling sederhana, yang dalam bidang ini dikenal sebagai roda La Cour. Stator 1 dan rotor 2 dirakit dari lembaran baja listrik yang dicap. Kumparan dililitkan pada stator, ditenagai oleh fase tunggal arus bolak-balik, yang menciptakan medan magnet yang berdenyut. Motor jet mendapatkan namanya karena rotor berputar akibat reaksi dua gaya tarik magnet.

Dengan medan yang berdenyut, motor tidak memiliki torsi awal dan harus diputar dengan tangan. Gaya magnet yang bekerja pada gigi rotor sepanjang waktu cenderung melawan kutub stator, karena pada posisi ini resistansi terhadap fluks magnet akan minimal. Namun, rotor dengan inersia melewati posisi ini selama medan pulsasi berkurang. Dengan peningkatan medan magnet berikutnya, gaya magnet bekerja pada gigi lain dari rotor, dan putarannya akan berlanjut. Untuk stabilitas lintasan, rotor motor listrik reaktif harus memiliki inersia yang besar.

Motor listrik reaktif beroperasi secara stabil hanya pada kecepatan putaran rendah sekitar 100–200 rpm. Kekuatan mereka biasanya tidak melebihi 10-15 watt. Kecepatan rotor ditentukan oleh frekuensi listrik f dan jumlah gigi rotor Z. Karena rotor berputar 1/Z revolusi dalam satu setengah siklus perubahan fluks magnet, maka dalam 1 menit berisi 60 2 f setengah -cycles, itu akan menjadi 60 2 f / Z revolutions . Pada frekuensi arus bolak-balik 50 Hz, kecepatan rotor adalah:

Untuk menambah torsi, tambah jumlah gigi pada stator. Efek terbesar dapat dicapai dengan membuat gigi pada stator sebanyak pada rotor. Dalam hal ini, gaya tarik magnet akan bekerja secara bersamaan bukan pada sepasang gigi, tetapi pada semua gigi rotor, dan torsi akan meningkat secara signifikan. Pada motor listrik seperti itu, belitan stator terdiri dari kumparan kecil yang dililitkan pada pelek stator di celah antara gigi. Jenis pemutar listrik yang lebih tua menggunakan motor listrik dengan 77 gigi pada stator dan rotor, yang memberikan kecepatan putaran cakram 78 rpm. Rotor adalah satu bagian dengan piringan tempat pelat diletakkan. Untuk menyalakan motor listrik, Anda perlu menekan cakram dengan jari Anda.

Stator motor keengganan kapasitor sinkron tidak berbeda dengan stator motor induksi kapasitor. Rotor motor listrik dapat dibuat dari rotor motor listrik asinkron dengan menggiling alur di dalamnya sesuai dengan jumlah kutub (Gbr. 3-20). Dalam hal ini, batang kandang tupai dipotong sebagian. Dalam produksi pabrik motor listrik semacam itu dengan lembaran rotor yang dicap dengan tepian tiang, bagian dari batang sangkar tupai berperan sebagai belitan awal. Rotor mulai berputar dengan cara yang sama seperti rotor motor listrik asinkron, kemudian ditarik ke dalam sinkronisasi dengan medan magnet dan kemudian berputar pada frekuensi sinkron.

Kualitas operasi motor kapasitor sangat tergantung pada mode operasi motor dengan medan putar melingkar. Elliptisitas bidang dalam mode sinkron menyebabkan peningkatan kebisingan, getaran, dan pelanggaran keseragaman rotasi. Jika medan putar melingkar terjadi di mode asinkron, maka motor listrik memiliki yang baik Torsi awal, tetapi saat-saat kecil masuk dan keluar dari sinkronisasi. Ketika bidang melingkar digeser ke frekuensi yang lebih tinggi, torsi awal berkurang, dan momen masuk dan keluar dari sinkronisasi meningkat. Momen masuk dan keluar terbesar dari sinkronisasi diperoleh ketika medan putar melingkar berlangsung dalam mode sinkron. Namun, dalam hal ini, torsi awal sangat berkurang. Untuk meningkatkannya, resistansi aktif belitan rotor hubung singkat biasanya sedikit ditingkatkan.

Kerugian dari beberapa jenis motor keengganan kapasitor adalah menempelnya rotor, yang berarti bahwa saat start, rotor tidak berputar, tetapi berhenti pada posisi apapun.

Rotor menempel biasanya terjadi pada motor dengan rasio yang tidak menguntungkan antara dimensi rongga dan tonjolan tiang. Momen reaktif terbesar pada daya kecil yang dikonsumsi oleh motor listrik diperoleh ketika rasio busur kutub b p ke pembagian kutub t kira-kira 0,5-0,6, dan kedalaman rongga h 9-10 kali lebih besar dari udara celah antara tonjolan kutub dan stator.

Fitur positif dari motor keengganan kapasitor adalah faktor daya tinggi, yang jauh lebih tinggi daripada motor tiga fase, dan terkadang mencapai 0,9-0,95. Ini karena induktansi motor kapasitor sebagian besar diimbangi oleh kapasitansi kapasitor.

Motor keengganan sinkron adalah motor sinkron yang paling umum karena desainnya yang sederhana, biaya rendah dan tidak ada kontak geser. Mereka telah menemukan aplikasi di sirkuit komunikasi sinkron, film suara, rekaman suara dan instalasi televisi.

3-9. PENGGUNAAN MOTOR LISTRIK ASYNCHRONOUS TIGA FASA SEBAGAI FASA TUNGGAL

Dalam praktiknya, ada kalanya Anda perlu menyambungkan motor listrik tiga fase ke jaringan satu fasa. Sebelumnya diyakini bahwa stator motor listrik harus digulung ulang. Saat ini, banyak skema untuk menghubungkan motor listrik tiga fasa ke jaringan satu fasa telah dikembangkan dan diuji dalam praktiknya tanpa ada perubahan pada belitan stator.

Kapasitor digunakan sebagai elemen awal.

Kesimpulan belitan stator dari motor listrik tiga fase memiliki sebutan sebagai berikut: C1 - awal fase pertama; C2—awal fase kedua; NW—awal fase ketiga; C4 - akhir fase pertama; C5 - akhir fase kedua; C6—akhir fase ketiga. Sebutan ini diembos pada label logam yang dikenakan pada kabel timah belitan.

Belitan motor listrik tiga fase dapat dihubungkan dalam bintang (Gbr. 3-21, a) atau dalam segitiga (Gbr. 3-21, b). Saat terhubung ke bintang, awal atau akhir dari ketiga fase terhubung ke satu titik, dan tiga keluaran lainnya terhubung ke jaringan tiga fase. Saat menghubungkan ke segitiga, akhir fase pertama terhubung ke awal fase kedua, akhir fase kedua ke awal fase ketiga, dan akhir fase ketiga ke awal fase pertama. Lead diambil dari titik koneksi untuk menghubungkan motor listrik jaringan tiga fase.

DI DALAM sistem tiga fasa membedakan antara fase dan tegangan linier dan arus. Saat terhubung ke sebuah bintang, hubungan berikut terjadi di antara mereka:

bila dihubungkan dengan segitiga

Sebagian besar motor listrik tiga fase diproduksi untuk dua tegangan saluran, misalnya 127/220 V atau 220/380 V. Pada tegangan listrik yang lebih rendah, belitan dihubungkan menjadi segitiga, dan pada tegangan yang lebih tinggi, menjadi bintang. Untuk motor listrik seperti itu, keenam konduktor keluaran belitan adalah keluaran ke papan: klem.

Namun, ada motor listrik untuk satu tegangan listrik, di mana belitan dihubungkan dengan bintang atau segitiga di dalam motor listrik, dan hanya tiga konduktor yang dibawa keluar ke papan terminal. Tentu saja, dalam hal ini dimungkinkan untuk membongkar motor listrik, memutuskan sambungan fase-ke-fase dan membuat tiga kesimpulan tambahan. Namun, Anda tidak dapat melakukan ini dengan menggunakan salah satu skema untuk menghubungkan motor listrik ke jaringan fase tunggal, yang diberikan di bawah ini.

Diagram skematik untuk menyalakan motor listrik tiga fase dengan enam keluaran dalam jaringan satu fase ditunjukkan pada gambar. 3-22, a. Untuk melakukan ini, dua fase dihubungkan secara seri dan dihubungkan ke jaringan fase tunggal, dan fase ketiga dihubungkan secara paralel, termasuk elemen awal 1 dengan sakelar 2. Resistansi aktif atau kapasitor dapat berfungsi sebagai a elemen awal. Dalam hal ini, belitan kerja akan menempati 2/3 slot stator, dan belitan awal 1/3. Dengan demikian, belitan tiga fase memberikan rasio celah yang diperlukan antara belitan kerja dan belitan awal. Dengan sambungan ini, sudut antara belitan kerja dan belitan awal adalah 90 ° el. (Gbr. 3-22, b).

Saat menghubungkan dua fase secara seri, perlu dipastikan bahwa keduanya terhubung sesuai dengan, dan bukan berlawanan, saat n. Dengan. fase terhubung dikurangi. Seperti yang dapat dilihat dari diagram pada Gambar. 3-22, a, c titik umum ujung fase kedua dan ketiga C 5 dan C 6 terhubung.

Dimungkinkan untuk menggunakan motor listrik tiga fase sebagai kapasitor sesuai dengan skema Gambar. 3-23 dengan satu kapasitor kerja 1 atau dengan kapasitor kerja 1 dan mulai 2. Dengan skema switching seperti itu, kapasitansi kapasitor kerja, μF, ditentukan oleh rumus:

dimana saya - nilai saat ini motor listrik, A; U adalah tegangan listrik, V.

Motor listrik tiga fase dengan tiga terminal dan belitan stator yang terhubung ke bintang dihubungkan ke jaringan satu fase sesuai dengan diagram pada Gambar. 3-24. Dalam hal ini, kapasitansi kapasitor kerja ditentukan oleh rumus

Tegangan kapasitor U 1 = 1,3 U.

Motor listrik tiga fase dengan tiga terminal dan belitan stator yang terhubung dalam delta dihubungkan ke jaringan satu fase sesuai dengan diagram pada Gambar. 3-25. Kapasitas kapasitor kerja ditentukan oleh rumus

Tegangan kapasitor U=1,15 V.

Dalam ketiga kasus tersebut, kapasitas mulai kapasitor kira-kira dapat ditentukan dari relasi

Saat memilih rangkaian switching, seseorang harus dipandu oleh tegangan yang dirancang untuk motor listrik tiga fase, dan tegangan jaringan fase tunggal. Di mana tegangan fasa tiga fase

Contoh. Motor listrik tiga fase dengan daya 250 W, tegangan 127/220 V dengan arus pengenal 2/1,15 A harus dihubungkan ke jaringan fase tunggal dengan tegangan 220 V.

Saat menggunakan skema Gambar. 3-24 kapasitas kapasitor kerja:

tegangan pada kapasitor U 1 \u003d 1,3 220 \u003d 286 V.

Mulai Kapasitor

Bila menggunakan motor listrik tiga fasa as listrik satu fasa itu dikurangi menjadi 50%, sebagai kapasitor fase tunggal - hingga 70% dari daya pengenal motor listrik tiga fase.

N.V. Vinogradov, Yu.N. Vinogradov
Cara menghitung dan membuat motor listrik sendiri
Moskow 1974

Area penggunaan. Motor asinkron dengan daya rendah (15 - 600 W) digunakan di perangkat otomatis dan peralatan listrik untuk menggerakkan kipas, pompa, dan peralatan lain yang tidak memerlukan kontrol kecepatan. Peralatan rumah tangga dan perangkat otomatis biasanya menggunakan mikromotor fase tunggal, karena peralatan dan perangkat ini biasanya ditenagai oleh jaringan arus bolak-balik satu fase.

Prinsip operasi dan perangkat motor fase tunggal. Belitan stator motor fase tunggal (Gbr. 4.60, A) terletak di slot yang menempati sekitar dua pertiga keliling stator, yang sesuai dengan sepasang kutub. Sebagai akibat

(lihat Bab 3) distribusi MMF dan induksi pada celah udara mendekati sinusoidal. Karena arus bolak-balik melewati belitan, MDS berdenyut dalam waktu dengan frekuensi jaringan. Induksi pada titik sewenang-wenang di celah udara

Vx = Vm sinωtcos (πх/τ).

Jadi, pada motor fase tunggal, belitan stator menciptakan fluks stasioner yang bervariasi terhadap waktu, dan bukan fluks putaran melingkar, seperti pada motor tiga fase dengan suplai simetris.

Untuk menyederhanakan analisis sifat-sifat motor satu fasa, kami menyajikan (4.99) dalam bentuk

V x \u003d 0,5V t sin (ωt - πx / τ) + 0,5V t sin (ωt + πx / τ),.

yaitu, kami mengganti aliran berdenyut stasioner dengan jumlah medan lingkaran identik yang berputar berlawanan arah dan memiliki frekuensi rotasi yang sama: N 1 inc = N 1 putaran = N 1 . Karena sifat motor induksi dengan medan putar melingkar dibahas secara rinci dalam § 4.7 - 4.12, analisis sifat motor fase tunggal dapat dikurangi dengan mempertimbangkan aksi gabungan dari masing-masing medan putar. Dengan kata lain, motor fase tunggal dapat direpresentasikan sebagai dua motor identik, yang rotornya saling berhubungan secara kaku (Gbr. 4.60, b), dengan arah rotasi medan magnet yang berlawanan dan momen yang diciptakannya. M pada M arr. Bidang yang arah putarannya bertepatan dengan arah putaran rotor disebut langsung; medan arah balik - mundur atau terbalik.

Mari kita asumsikan bahwa arah putaran rotor bertepatan dengan arah salah satu bidang putar, misalnya dengan n dll. Kemudian rotor meluncur relatif terhadap aliran F dll.

s pr \u003d (n 1pr - n 2) / n 1pr \u003d (n 1 - n 2) / n 1 \u003d 1 - n 2 / n 1..

Slip rotor relatif terhadap aliran Ф arr

s arr \u003d (n 1 arr + n 2) / n 1 arr \u003d (n 1 + n 2) / n 1 \u003d 1 + n 2 / n 1..

Dari (4.100) dan (4.101) berikut ini

s o6p \u003d 1 + p 2 / n 1 \u003d 2 - s pr..

Momen elektromagnetik M pada M arr, dibentuk oleh medan langsung dan balik, diarahkan ke arah yang berlawanan, dan momen yang dihasilkan dari motor fase tunggal M potongannya sama dengan perbedaan momen pada kecepatan rotor yang sama.

Pada ara. 4.61 menunjukkan ketergantungan M = f(s) untuk motor satu fasa. Melihat gambar tersebut, kita dapat menarik kesimpulan berikut:

a) motor fase tunggal tidak memiliki torsi awal; itu berputar ke arah yang didorong oleh kekuatan eksternal; b) kecepatan putaran motor fase tunggal saat idle kurang dari itu motor tiga fasa, karena adanya torsi pengereman yang dihasilkan oleh medan mundur;

c) kinerja motor satu fasa lebih buruk daripada motor tiga fasa; itu telah meningkatkan selip pada beban pengenal, efisiensi lebih rendah, kapasitas kelebihan beban lebih rendah, yang juga disebabkan oleh adanya medan balik;

d) daya motor satu fasa kira-kira 2/3 dari daya motor tiga fasa dengan ukuran yang sama, karena pada motor satu fasa belitan kerja hanya menempati 2/3 slot stator. Isi semua slot stator

karena dalam hal ini koefisien belitannya kecil, konsumsi tembaga meningkat sekitar 1,5 kali lipat, sedangkan daya hanya meningkat sebesar 12%.

Memulai perangkat. Untuk mendapatkan torsi awal, motor satu fasa memiliki belitan awal yang digeser sebesar 90 derajat listrik relatif terhadap belitan kerja utama. Untuk periode awal, belitan awal dihubungkan ke jaringan melalui elemen pemindah fase - kapasitansi atau resistansi aktif. Setelah akselerasi mesin berakhir, belitan start dimatikan, sementara mesin terus beroperasi sebagai fase tunggal. Karena belitan awal hanya bekerja untuk waktu yang singkat, itu dibuat dari kawat dengan penampang yang lebih kecil dari yang berfungsi, dan ditempatkan di alur yang lebih sedikit.

Mari kita lihat lebih dekat proses start-up saat menggunakan kapasitansi C sebagai elemen pemindah fase (Gbr. 4.62, a). Pada belitan awal P tegangan
Ú 1 p = Ú 1 - Ú K= Ú 1 +jÍ 1 P X C, yaitu fase bergeser relatif terhadap tegangan listrik AS 1 diterapkan pada belitan kerja R. Akibatnya, vektor saat ini bekerja SAYA 1p dan peluncur SAYA Belitan 1n digeser dalam fase dengan beberapa sudut. Dengan memilih kapasitas tertentu kapasitor pemindah fasa, Anda bisa mendapatkan mode operasi saat start-up yang mendekati simetris (Gbr. 4.62, b), mis., dapatkan medan putar melingkar. Pada ara. 4.62, dependensi ditampilkan M = f(s) untuk motor dengan belitan start hidup (kurva 1) dan mati (kurva 2). Mesin dihidupkan di beberapa bagian ab karakteristik 1; pada intinya B belitan awal dimatikan, dan di masa depan mesin bekerja sebagian BERSAMA karakteristik 2.

Sejak dimasukkannya belitan kedua meningkat secara signifikan karakteristik mekanis motor, dalam beberapa kasus motor fase tunggal digunakan, di mana belitan A dan B

disertakan sepanjang waktu (Gbr. 4.63, a). Motor semacam itu disebut motor kapasitor.

Kedua belitan motor kapasitor biasanya ditempati nomor yang sama alur dan memiliki kekuatan yang sama. Saat menghidupkan motor kapasitor, untuk meningkatkan torsi awal, disarankan untuk meningkatkan kapasitansi C p + C p. Setelah motor dipercepat sesuai dengan karakteristik 2 (Gbr. 4.63, b) dan arus berkurang, sebagian kapasitor Cn dimatikan sehingga dalam mode pengenal (ketika arus motor menjadi lebih kecil, daripada saat start-up) untuk meningkatkan kapasitansi dan memastikan pengoperasian motor dalam kondisi mendekati operasi dengan medan putar melingkar. Dalam hal ini, mesin beroperasi pada karakteristik 1.

motor kapasitor memiliki cos φ yang tinggi. Kerugiannya adalah massa dan dimensi kapasitor yang relatif besar, serta terjadinya arus non-sinusoidal selama distorsi tegangan suplai, yang dalam beberapa kasus menyebabkan efek berbahaya pada jalur komunikasi.

Pada kondisi start ringan (torsi beban kecil selama periode start), motor dengan tahanan start digunakan. R(Gbr. 4.64, a). Ketersediaan resistensi aktif dalam rangkaian belitan awal memberikan pergeseran fasa φ p yang lebih kecil antara tegangan dan arus pada belitan ini (Gbr. 4.64, b) daripada pergeseran fasa φ p pada belitan yang bekerja. Dalam hal ini, arus dalam belitan kerja dan belitan awal digeser dalam fase dengan sudut φ p - φ p dan membentuk medan putar asimetris (elips), yang menyebabkan torsi awal terjadi. Motor dengan tahanan start dapat diandalkan dalam pengoperasiannya dan diproduksi secara massal. Resistensi start dibangun ke dalam rumah motor dan didinginkan dengan udara yang sama yang mendinginkan seluruh motor.

Mikromotor fase tunggal dengan kutub berpelindung. Pada motor ini, belitan stator yang terhubung ke jaringan biasanya terkonsentrasi dan diperkuat pada kutub yang diucapkan (Gbr. 4.65, a), yang lembarannya dicap bersama dengan stator. Di setiap tiang, salah satu lugs ditutupi oleh belitan bantu, yang terdiri dari satu atau lebih belitan hubung singkat, yang melindungi dari 1/5 hingga 1/2 busur tiang. Rotor motor adalah tipe konvensional sangkar-tupai.

Fluks magnet mesin yang dibuat oleh belitan stator (fluks kutub) dapat direpresentasikan sebagai jumlah dari dua komponen (Gbr. 4.65, b) kumparan ty; Ф n2 - aliran melewati bagian kutub, dilindungi oleh koil hubung singkat.

Aliran Ф p1 dan Ф p2 melewati berbagai bagian potongan tiang, yaitu, mereka dipindahkan di ruang angkasa dengan sudut β. Selain itu, mereka berada di luar fase sehubungan dengan MDS F n belitan stator pada sudut yang berbeda - γ 1 dan γ 2. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa setiap kutub dari motor yang dijelaskan dapat dianggap sebagai pendekatan pertama sebagai transformator, belitan primernya adalah belitan stator, dan belitan sekundernya adalah kumparan hubung singkat. Fluks belitan stator menginduksi EMF dalam kumparan hubung singkat e ke (Gbr. 4.65, c), akibatnya timbul arus SAYA ke dan MDS F k, lipat dengan MDS F n belitan stator. Komponen arus reaktif SAYA untuk mengurangi aliran Ф p2, dan aktif - menggesernya dalam fase relatif terhadap MDS F n Karena aliran Ф p1 tidak menutupi kumparan hubung singkat, sudut γ 1 memiliki nilai yang relatif kecil (4-9 °) - kira-kira sama dengan sudut pergeseran fasa antara fluks transformator dan MDS belitan primer dalam mode siaga. Sudut γ 2 jauh lebih besar (sekitar 45 °), yaitu sama seperti pada transformator dengan belitan sekunder dihubung pendek (misalnya, dalam transformator arus pengukur). Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa rugi-rugi daya, yang bergantung pada sudut γ 2, ditentukan tidak hanya oleh rugi-rugi daya magnet pada baja, tetapi juga oleh rugi-rugi listrik pada koil hubung singkat.

Beras. 4.65. Skema struktural motor fase tunggal dengan kutub terlindung dan nya
diagram vektor:
1 - stator; 2 - belitan stator; 3 - dihubung singkat
gulungan; 4 - rotor; 5 - tiang

Arus Ф p1 dan Ф p2, bergeser dalam ruang dengan sudut β dan bergeser dalam fase dalam waktu dengan sudut γ = γ 2 - γ l, membentuk medan magnet berputar elips (lihat Bab 3), yang menghasilkan torsi yang bekerja pada rotor motor searah dari bagian kutub pertama, tidak ditutupi oleh koil hubung singkat, ke ujung kedua (sesuai dengan pergantian maksimum aliran "fase").

Untuk meningkatkan torsi awal mesin yang dipertimbangkan dengan mendekati bidang putarnya ke bidang melingkar, terapkan berbagai cara: shunt magnetik dipasang di antara potongan kutub dari kutub yang berdekatan, yang meningkatkan hubungan magnetis antara belitan utama dan putaran hubung singkat dan memperbaiki bentuk medan magnet di celah udara; tingkatkan celah udara di bawah ujung, tidak ditutupi oleh koil hubung singkat; gunakan dua atau lebih putaran hubung singkat pada satu ujung dengan sudut jangkauan yang berbeda. Ada juga motor tanpa korsleting di kutub, tetapi dengan sistem magnet asimetris: konfigurasi yang berbeda bagian yang terpisah kutub dan celah udara yang berbeda. Motor semacam itu memiliki torsi awal yang lebih rendah daripada motor dengan kutub berpelindung, tetapi efisiensinya lebih tinggi, karena tidak ada kehilangan daya pada belokan hubung singkat.

Desain motor yang dianggap dengan kutub berpelindung tidak dapat dibalik. Untuk membalikkan mesin seperti itu, gulungan digunakan sebagai pengganti putaran hubung singkat. B1, B2, B3 Dan JAM 4(Gbr. 4.65, V), yang masing-masing mencakup setengah tiang. Hubungan pendek sepasang kumparan DI 1 Dan JAM 4 atau DI 2 Dan DI 3, dimungkinkan untuk melindungi satu atau separuh kutub lainnya dan dengan demikian mengubah arah rotasi medan magnet dan rotor.

Motor kutub berbayang memiliki sejumlah kekurangan yang signifikan: relatif besar ukuran dan massa; cos rendah φ ≈ 0,4 ÷ 0,6; efisiensi rendah η = 0,25 ÷ 0,4 karena kerugian besar dalam hubungan pendek; torsi awal yang kecil, dll. Keunggulan mesin ini adalah kesederhanaan desain dan, sebagai hasilnya, keandalan pengoperasian yang tinggi. Karena tidak adanya gigi pada stator, kebisingan mesin dapat diabaikan, sehingga sering digunakan pada perangkat reproduksi musik dan ucapan.

Motor listrik fase tunggal 220V adalah mekanisme terpisah yang banyak digunakan untuk pemasangan di berbagai perangkat. Dapat digunakan untuk keperluan rumah tangga dan industri. Nutrisi motor listrik Itu dilakukan dari outlet konvensional, di mana harus ada daya minimal 220 volt. Dalam hal ini perlu diperhatikan frekuensi 60 hertz.

Dalam praktiknya, hal itu telah terbukti motor listrik satu fasa 220 V dijual bersamaan dengan perangkat itu membantu mengubah energi Medan listrik , dan juga mengumpulkan muatan yang diperlukan dengan bantuan kapasitor. Model modern, yang diproduksi menggunakan teknologi inovatif, motor listrik 220V juga dilengkapi dengan peralatan untuk menerangi tempat kerja perangkat. Ini berlaku untuk bagian internal dan eksternal.

Penting untuk diingat bahwa kapasitansi kapasitor harus disimpan sesuai dengan semua persyaratan dasar. Pilihan terbaik adalah tempat di mana temperatur udara tetap sama dan tidak mengalami fluktuasi. Di kamar rezim suhu tidak boleh turun ke nilai negatif.

Selama penggunaan mesin, para ahli merekomendasikan untuk mengukur nilai kapasitansi kapasitor dari waktu ke waktu.

Motor induksi banyak digunakan saat ini untuk berbagai macam proses produksi. Untuk drive yang berbeda, model motor listrik khusus ini digunakan. Desain asinkron fase tunggal membantu menggerakkan mesin pertukangan, pompa, kompresor, perangkat ventilasi industri, konveyor, lift dan banyak peralatan lainnya.

Motor listrik juga digunakan untuk menggerakkan mekanisasi skala kecil. Ini termasuk penggiling pakan dan mixer beton. Struktur seperti itu hanya perlu dibeli dari pemasok tepercaya. Sebelum membeli, disarankan untuk memeriksa sertifikat kesesuaian dan garansi pabrik.

Pemasok harus menyediakan pelanggan mereka pemeliharaan layanan motor listrik jika terjadi kerusakan atau kegagalan. Ini adalah salah satu komponen utama yang diselesaikan selama perakitan unit pompa.

Rangkaian motor listrik yang ada

Hari ini perusahaan industri menghasilkan rangkaian motor listrik satu fasa 220V berikut ini :

Semua mesin dibagi menurut desain , sesuai dengan metode pemasangan, serta tingkat perlindungannya. Ini memungkinkan Anda melindungi struktur dari kelembapan atau partikel mekanis.

Fitur motor listrik seri A

Motor listrik fase tunggal seri A adalah desain asinkron terpadu. Mereka ditutup dari pengaruh luar melalui rotor sangkar tupai.

Struktur motor memiliki kelompok eksekusi berikut:

Biaya motor listrik satu fase 220V tergantung pada seri.

Apa saja jenis-jenis mesin?

Motor fase tunggal dirancang untuk melengkapi penggerak listrik untuk keperluan rumah tangga dan industri. Struktur seperti itu diproduksi sesuai dengan standar negara.

Kemudahan mengubah tegangan AC membuatnya paling banyak digunakan dalam catu daya. Di bidang perancangan motor listrik, keuntungan lain dari arus bolak-balik ditemukan: kemampuan untuk membuat medan magnet berputar tanpa transformasi tambahan atau dengan minimal.

Oleh karena itu, meskipun ada kerugian tertentu karena resistansi belitan reaktif (induktif), kemudahan pembuatan motor AC berkontribusi pada kemenangan atas catu daya DC di awal abad ke-20.

Pada dasarnya, motor AC dapat dibagi menjadi dua kelompok:

Asinkron

Di dalamnya, putaran rotor berbeda kecepatannya dari putaran medan magnet, sehingga dapat beroperasi pada berbagai kecepatan. Motor AC jenis ini adalah yang paling umum di zaman kita. Sinkronis

Motor ini memiliki hubungan yang kaku antara kecepatan rotor dan kecepatan putaran medan magnet. Mereka lebih sulit untuk diproduksi dan kurang fleksibel digunakan (perubahan kecepatan dengan frekuensi tetap jaringan suplai hanya dimungkinkan dengan mengubah jumlah kutub stator).

Mereka hanya digunakan pada daya tinggi beberapa ratus kilowatt, di mana efisiensinya yang lebih tinggi dibandingkan dengan motor listrik asinkron secara signifikan mengurangi kehilangan panas.

MOTOR LISTRIK ASINCHRON AC

Jenis motor asinkron yang paling umum adalah motor listrik dengan rotor tipe sangkar tupai, di mana satu set batang konduktif diletakkan di alur miring rotor, dihubungkan dengan cincin di ujungnya.

Sejarah motor listrik jenis ini sudah ada sejak lebih dari seratus tahun yang lalu, ketika diketahui bahwa benda konduktif yang ditempatkan di celah inti elektromagnet arus bolak-balik cenderung keluar darinya karena munculnya EMF induksi di dengan vektor yang berlawanan.

Jadi, motor asinkron dengan rotor sangkar-tupai tidak memiliki simpul kontak mekanis, kecuali untuk bantalan penyangga rotor, yang menyediakan motor jenis ini tidak hanya Harga rendah tetapi juga daya tahan tertinggi. Berkat ini, motor listrik jenis ini menjadi yang paling umum di industri modern.

Namun, mereka juga memiliki kelemahan tertentu yang harus diperhitungkan saat mendesain motor listrik asinkron jenis ini:

Arus awal yang tinggi- karena saat ini motor listrik brushless asinkron terhubung ke jaringan reaktansi belitan stator belum terpengaruh oleh medan magnet yang diciptakan oleh rotor, arus masuk yang kuat terjadi, beberapa kali lebih besar dari konsumsi arus pengenal.

Fitur pengoperasian mesin jenis ini harus disertakan dalam semua catu daya yang dirancang untuk menghindari kelebihan beban, terutama saat menyambungkan motor listrik asinkron ke generator seluler dengan daya terbatas.

Torsi awal rendah- motor listrik dengan belitan hubung singkat memiliki ketergantungan torsi yang nyata pada kecepatan, sehingga penyertaannya di bawah beban sangat tidak diinginkan: waktu untuk mencapai mode nominal dan arus start meningkat secara signifikan, belitan stator kelebihan beban.

Misalnya, apa yang terjadi saat Anda menghidupkan pompa yang dalam- di sirkuit listrik catu daya mereka, perlu memperhitungkan margin arus lima-tujuh kali lipat.

Ketidakmungkinan start langsung di sirkuit arus fase tunggal- agar rotor mulai berputar, diperlukan dorongan awal atau pengenalan belitan fase tambahan yang bergeser fase relatif satu sama lain.

Untuk memulai motor AC asinkron dalam jaringan fase tunggal, belitan awal yang diaktifkan secara manual digunakan, yang dimatikan setelah rotor berputar, atau belitan kedua yang dihubungkan melalui elemen pemindah fase (paling sering, kapasitor dari kapasitas yang dibutuhkan).

Ketidakmampuan untuk mendapatkan kecepatan tinggi- meskipun putaran rotor tidak sinkron dengan frekuensi putaran medan magnet stator, ia tidak dapat mendahuluinya, oleh karena itu jaringannya adalah 50 Hz kecepatan maksimum untuk motor listrik asinkron dengan rotor sangkar tupai - tidak lebih dari 3000 rpm.

Meningkatkan kecepatan motor induksi membutuhkan penggunaan konverter frekuensi(inverter), yang membuat sistem seperti itu lebih mahal daripada motor pengumpul. Selain itu, dengan meningkatnya frekuensi, kerugian reaktif meningkat.

Kesulitan mengatur sebaliknya- ini membutuhkan penghentian total mesin dan pengalihan fase, dalam versi fase tunggal - pergeseran fase pada belitan fase awal atau kedua.

Penggunaan motor listrik asinkron yang paling nyaman di industri jaringan tiga fase, karena penciptaan medan magnet berputar dilakukan oleh belitan fase itu sendiri tanpa perangkat tambahan.

Bahkan, sebuah rantai terdiri dari pembangkit tiga fasa dan motor listrik, dapat dianggap sebagai contoh transmisi listrik: penggerak generator menciptakan medan magnet berputar di dalamnya, yang diubah menjadi osilasi arus listrik, yang pada gilirannya menggairahkan rotasi medan magnet di motor listrik.

Selain itu, dengan catu daya tiga fase motor listrik asinkron memiliki efisiensi tertinggi, karena dalam jaringan fase tunggal medan magnet yang diciptakan oleh stator pada dasarnya dapat didekomposisi menjadi dua anti-fase, yang meningkatkan kerugian yang tidak berguna karena saturasi inti. Oleh karena itu, motor listrik satu fasa yang kuat biasanya dilakukan sesuai dengan rangkaian kolektor.

KOLEKTOR MOTOR LISTRIK AC

Pada motor listrik jenis ini, medan magnet rotor dibuat oleh belitan fase yang terhubung ke kolektor. Padahal, motor komutator AC berbeda dengan motor arus searah hanya dengan fakta bahwa reaktansi belitan dimasukkan dalam perhitungannya.

Dalam beberapa kasus, bahkan motor pengumpul universal dibuat, di mana belitan stator memiliki ketukan dari bagian yang tidak lengkap untuk dimasukkan ke dalam jaringan AC, dan sumber arus DC dapat dihubungkan ke seluruh panjang belitan.

Keuntungan dari jenis mesin ini sangat jelas:

Kemampuan untuk bekerja dengan kecepatan tinggi memungkinkan Anda membuat motor listrik pengumpul dengan kecepatan putaran hingga beberapa puluh ribu putaran per menit, yang akrab bagi semua orang dari bor listrik.

Tidak perlu pemicu tambahan tidak seperti motor sangkar tupai.

Torsi awal yang tinggi, yang mempercepat keluaran ke mode operasi, termasuk di bawah beban. Selain itu, torsi motor pengumpul berbanding terbalik dengan kecepatan dan dengan peningkatan beban menghindari penurunan kecepatan.

Kemudahan kontrol turnover- karena mereka bergantung pada tegangan suplai, untuk mengatur kecepatan masuk jangkauan terluas cukup memiliki pengatur tegangan triac sederhana. Jika regulator gagal, motor pengumpul dapat dihubungkan langsung ke jaringan.

Kurang inersia rotor- dapat dibuat jauh lebih kompak dibandingkan dengan sirkuit sangkar-tupai, yang menyebabkan motor pengumpulnya sendiri menjadi lebih kecil.

Selain itu, motor pengumpul dapat dengan mudah dibalik, yang sangat penting saat membuat berbagai jenis perkakas listrik dan sejumlah perkakas mesin.

Untuk alasan ini, motor pengumpul banyak digunakan di semua konsumen fase tunggal yang memerlukan kontrol kecepatan fleksibel: in perkakas listrik tangan, penyedot debu, peralatan dapur dan seterusnya. Namun, sejumlah fitur desain menentukan secara spesifik pengoperasian motor listrik pengumpul:

Motor pengumpul membutuhkan penggantian sikat secara teratur yang aus seiring waktu. Kolektor itu sendiri aus, sementara mesin dengan rotor sangkar-tupai, seperti yang telah disebutkan di atas, yang jarang diganti bantalannya, hampir abadi.

Percikan yang tak terelakkan antara pengumpul dan sikat (penyebab bau ozon yang akrab saat motor pengumpul bekerja) tidak hanya semakin mengurangi sumber daya, tetapi juga memerlukan peningkatan tindakan keselamatan selama operasi karena kemungkinan penyalaan gas yang mudah terbakar atau debu.

Semua materi yang disajikan di situs ini hanya untuk tujuan informasi dan tidak dapat digunakan sebagai pedoman dan dokumen normatif.