Tek fazlı AC motor nasıl çalışır? Tek fazlı asenkron motorlar. Cihaz ve çalışma prensibi

3-7. ASENKRON TEK FAZLI ELEKTRİK MOTORLARIN CİHAZI

İncirde. Şekil 3-16, yerleşik bir başlatma direncine sahip AOLB tipi asenkron tek fazlı elektrik motorunun tasarımını göstermektedir. Elektrik motoru statoru, damgalanmış elektrikli çelik saclardan (15) monte edilir, preslenir ve çift cidarlı (13) bir alüminyum kabuk (stator muhafazası) içine dökülür. Statorun yüzeyini havayla soğutmak için duvarlar arasında kanallar oluşturulur. Stator mahfazası bilemelerine alüminyum alaşımdan dökülmüş iki kapak (2 ve 17) yerleştirilmiştir.

Ön kapağın (17) üzerine, ucunda delikler bulunan damgalı bir kapak (18) konur. Bu deliklerden, rotor döndüğünde, rotor milinin ucuna monte edilen fan (19) havayı alır. Fan alüminyum alaşımdan dökülerek mile vida ile sabitlenmiştir.

Stator levhaları 24 adet armut biçimli oluk ile damgalanmıştır. Bunlardan 16 yuva çalışma sargısının telleri tarafından, 8 yuva ise başlangıç sargısının telleri tarafından işgal edilmiştir. Çalışma ve başlatma sargılarının çıkış uçları, terminal kutusunda (11) bulunan kontak vidalarına (4) çıkarılır. Rotor çekirdeği, elektrikli çelik saclardan (12) monte edilir ve şaftın (1) orta kısmının oluklu yüzeyine bastırılır. Rotorun oluklarına, kapatma halkaları ve fan kanatları olan bir alüminyum sargı (14) dökülür. Fanın amacı, ısıtılmış havayı kasanın soğutulmuş dış duvarlarına doğru atmaktır.

Rotorun üzerine başlangıç sargısı için bir santrifüj anahtarı monte edilmiştir. Dört fan kanadına bastırılan, akslar (8) üzerinde oturan karşı ağırlıklara (9) sahip iki koldan (7) oluşur. Kollar, mil üzerinde gevşek bir şekilde oturan plastik manşonun (5) üzerine pimler (6) ile bastırılır. Rotor hızlandığında, dönüş frekansı nominal değere yaklaştığında, karşı ağırlıklar merkezkaç kuvvetinin etkisi altında ayrılarak kolları eksenler etrafında döndürür.

Bu durumda manşon (5), yayı (10) sıkıştırarak sağa doğru hareket eder ve başlatma sargı devresini kapatan yay kontağını (4) serbest bırakır. Rotor sabit olduğunda, bu kontak burcun ucu tarafından sabit kontak 3 ile kapatılır.

Hareketli ve sabit kontaklar üzerine monte edilmiştir. Yalıtım levhası elektrik motorunun arka kapağına 2. Üzerine, aşırı ısındığında elektrik motorunu ağdan ayıran bir termik röle monte edilmiştir. Elektrik motorunu monte etmek için dört saplamalı stand 16 kullanılır.

Elektrik motorunun bağlantı şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 3-17.

Besleme voltajı C 1 ve C 2 terminallerine beslenir. Bu terminallerden, kontaklar aracılığıyla çalışma sargısına voltaj verilir. termal röle RT, bir sarım, bimetalik şerit ve kontaklardan oluşur. Elektrik motoru izin verilen sınırın ötesinde ısındığında plaka bükülür ve kontaklar açılır. Şu tarihte: kısa devre Termal rölenin sargısından büyük bir akım akacak, plaka hızla ısınacak ve kontakları açacaktır. Bu durumda, her ikisine de bir termal röle üzerinden güç verildiği için çalışan C ve başlangıç P sargılarının enerjisi kesilecektir. Böylece termik röle elektrik motorunu hem aşırı yükten hem de kısa devreden korur.

Başlangıç sargısı, C 1 ve C 2 terminallerinden, C 2 - P 1 atlama teli, merkezkaç anahtarı VT'lerin kontakları, VTs atlama teli - RT, termal röle RT kontakları aracılığıyla beslenir. Elektrik motorunu çalıştırırken, rotor nominal hızın %70-80'ine ulaştığında santrifüj anahtarının kontakları açılacak ve sarmaya başlama ağ bağlantısı kesilecektir. Elektrik motoru açıldığında rotor hızı düştüğünde santrifüj anahtarın kontakları tekrar kapanacak ve başlangıç sargısı bir sonraki çalıştırmaya hazırlanacaktır.

İncirde. Şekil 3-18, ABE tipi asenkron bir elektrik motorunun tasarımını göstermektedir.Bu motorlar, bir kondansatörün seri olarak bağlandığı devrede sürekli açık yardımcı sargılı bir ağa bağlanır (Şekil 3-9) ABE tipi elektrik motorlarının sert bir gövdesi yoktur ve bu nedenle yerleşik olarak adlandırılır. Elektrik motorları tahrik mekanizmasına bir flanş veya braket kullanılarak bağlanır.

Elektrik motoru mahfazası, 0,5 mm kalınlığında elektrikli çelik saclardan yapılmış stator çekirdek paketi 1'dir. Paket basınç altında preslenir ve doldurulur alüminyum alaşım. Statorun uçlarında 5 numaralı basınç halkaları ve bunları sıkan dört alüminyum çubuk bulunmaktadır. Stator yuvaları, çalışma ve yardımcı sargıların bobinlerini (6) içerir. Rulman kalkanları 4 ve 7. Sargıların (8) uçları, bunları ağa bağlamak için yatak kalkanındaki kauçuk burç (9) içinden dışarı çıkarılır. Yatak kalkanları dört saplamayla sıkılır.

Elektrik motorunun rotoru elektrikli çelik saclardan monte edilmiş ve alüminyum ile doldurulmuştur 2. Elektrik motorunu soğutmak için rotor sargısı ile birlikte fan kanatları da dökülmüştür. Rotor iki bilyeli yatakta döner 3.

Elektrik motorları alfabetik ve dijital tip tanımlarına sahiptir; örneğin, AVE 041-2 elektrik motoru şu şekilde çözülür: A - asenkron, B - yerleşik, E - tek fazlı,

4 boyut numarası, 1 stator çekirdeğinin uzunluğunun seri numarası ve kısa çizgi ile ayrılmış 2 sayısı kutup sayısıdır.

3-8. SENKRON TEK FAZLI ELEKTRİK MOTORLARI

Bazı durumlarda, yükten bağımsız olarak dönme hızının kesinlikle sabit olması gereken elektrik motorları gereklidir. Rotor hızının her zaman dönüş hızına eşit olduğu senkron elektrik motorları bu şekilde kullanılır. manyetik alan ve (3-2) ile belirlenir. Hem üç fazlı hem de fazlı olmak üzere birçok senkron elektrik motoru türü vardır. tek fazlı akım. Burada en çok bunlardan sadece ikisini ele alıyoruz basit tip tek fazlı senkron elektrik motorları: reaktif ve kapasitör reaktif.

İncirde. Şekil 3-19, teknolojide La Cura tekerlekleri olarak bilinen en basit tek fazlı relüktans motorunun tasarım diyagramını göstermektedir. Stator 1 ve rotor 2, damgalanmış elektrikli çelik saclardan monte edilmiştir. Stator üzerine tek fazlı bir güç kaynağı ile çalışan bir bobin sarılır alternatif akım titreşimli bir manyetik alan yaratıyor. Relüktans motoru adını, rotorun iki manyetik çekim kuvvetinin reaksiyonu nedeniyle dönmesi nedeniyle almıştır.

Titreşimli bir alanla elektrik motorunun başlatma torku yoktur ve elle döndürülmesi gerekir. Rotor dişlerine etki eden manyetik kuvvetler her zaman onu stator kutuplarının karşısına yerleştirme eğilimindedir, çünkü bu konumda manyetik akıya karşı direnç minimum olacaktır. Ancak rotor, atımlı alanın azaldığı süre boyunca atalet nedeniyle bu konumu geçer. Manyetik alandaki bir sonraki artışla birlikte, manyetik kuvvetler rotorun başka bir dişine etki eder ve dönüşü devam eder. Kararlı bir çalışma için jet motorunun rotorunun yüksek atalete sahip olması gerekir.

Jet motorları yalnızca 100-200 rpm civarındaki düşük dönüş hızlarında stabil çalışır. Güçleri genellikle 10-15 W'ı geçmez. Rotorun dönme frekansı, besleme ağının frekansı f ve rotor dişlerinin sayısı Z tarafından belirlenir. Manyetik akıdaki bir yarım değişim döngüsü sırasında rotor 1/Z dönüşle döndüğünden, ardından 1 dakika içinde 60 dönüş içerir. 2 f yarım döngü, 60 2 f/Z dönüş kadar dönecektir. 50 Hz alternatif akım frekansında rotor hızı:

Torku arttırmak için statordaki diş sayısı arttırılır. En büyük etki, stator üzerinde rotordaki diş sayısı kadar diş yapılarak elde edilebilir. Bu durumda, manyetik çekimler aynı anda bir çift dişe değil, rotorun tüm dişlerine etki edecek ve tork önemli ölçüde artacaktır. Bu tür elektrik motorlarında stator sargısı, dişler arasındaki boşluklarda stator kenarının etrafına sarılan küçük bobinlerden oluşur. Eski tip elektrikli döner tablalarda, stator ve rotor üzerinde 78 rpm'lik bir disk dönüş hızı sağlayan 77 dişli bir elektrik motoru kullanılıyordu. Rotor, kaydın yerleştirildiği diskle bütünleşikti. Elektrik motorunu çalıştırmak için diski parmağınızla itmeniz gerekiyordu.

Senkron kapasitör relüktans motorunun statoru, kapasitör asenkron motorun statorundan farklı değildir. Bir elektrik motorunun rotoru, asenkron bir elektrik motorunun rotorundan, kutup sayısına göre oyukların frezelenmesiyle yapılabilir (Şekil 3-20). Bu durumda sincap kafesinin çubukları kısmen kesilir. Kutup çıkıntıları ile damgalanmış rotor levhalarına sahip bu tür elektrik motorlarının fabrika üretiminde, sincap kafesi çubuklarının bir kısmı başlangıç sargısı rolünü oynar. Rotor, asenkron motorun rotoruyla aynı şekilde dönmeye başlar, daha sonra manyetik alanla senkronize olarak çekilir ve ardından senkron bir frekansta döner.

Bir kapasitör elektrik motorunun çalışma kalitesi, elektrik motorunun dairesel bir dönme alanına sahip olduğu çalışma moduna büyük ölçüde bağlıdır. Senkron moddaki alanın eliptikliği gürültünün, titreşimin artmasına ve dönüş düzgünlüğünün bozulmasına yol açar. Dairesel bir dönen alan meydana gelirse asenkron mod, o zaman elektrik motorunun iyi bir performansı var Başlangıç torku, ancak senkronizasyondan küçük giriş ve çıkış anları. Dairesel alan daha yüksek frekanslara doğru kaydığında başlangıç torku azalır ve senkronizasyona giriş ve çıkış momentleri artar. Senkronizasyondan en büyük giriş ve çıkış anları, senkron modda dairesel bir dönen alanın meydana gelmesi durumunda elde edilir. Ancak bu durumda başlatma torku büyük ölçüde azalır. Bunu arttırmak için kısa devre rotor sargısının aktif direnci genellikle biraz arttırılır.

Bazı kapasitör relüktans motor türlerinin bir dezavantajı rotor yapışmasıdır; bu, çalıştırma sırasında rotorun dönmediği, ancak bir konumda durduğu anlamına gelir.

Tipik olarak, elektrik motorlarında rotor yapışması, çukurların boyutları ile kutup çıkıntıları arasında talihsiz bir ilişki nedeniyle meydana gelir. Elektrik motoru tarafından tüketilen küçük bir güçle en yüksek reaktif tork, b p kutup arkının t kutup bölümüne oranı yaklaşık 0,5-0,6 olduğunda ve h çöküntülerinin derinliği havadan 9-10 kat daha büyük olduğunda elde edilir. kutup çıkıntıları ile stator arasındaki boşluk.

Kapasitör relüktans motorlarının olumlu bir özelliği, üç fazlı elektrik motorlarından önemli ölçüde daha yüksek olan ve bazen 0,9-0,95'e ulaşan yüksek güç faktörleridir. Bu, kapasitör motorunun endüktansının büyük ölçüde kapasitörün kapasitansı tarafından telafi edilmesiyle açıklanmaktadır.

Senkron relüktans motorlar, tasarımlarının basitliği, düşük maliyeti ve kayan kontakların bulunmamasından dolayı en yaygın senkron motorlardır. Senkron iletişim devrelerinde, sesli sinemada, ses kaydında ve televizyon kurulumlarında uygulama bulmuşlardır.

3-9. ÜÇ FAZLI ASENKRON ELEKTRİK MOTORLARININ TEK FAZLI MOTOR OLARAK KULLANILMASI

Uygulamada, üç fazlı bir elektrik motorunu bağlamanız gereken durumlar vardır. tek fazlı ağ. Daha önce bunun elektrik motorunun statorunun geri sarılmasını gerektirdiğine inanılıyordu. Şu anda, üç fazlı elektrik motorlarını stator sargılarında herhangi bir değişiklik yapmadan tek fazlı bir ağa bağlamak için birçok şema geliştirilmiş ve pratikte test edilmiştir.

Kondansatörler başlangıç elemanı olarak kullanılır.

Üç fazlı bir elektrik motorunun stator sargı terminalleri aşağıdaki tanımlamalara sahiptir: C1 - birinci fazın başlangıcı; C2—ikinci aşamanın başlangıcı; Kuzeybatı - üçüncü aşamanın başlangıcı; C4 - ilk aşamanın sonu; C5 - ikinci aşamanın sonu; C6-üçüncü aşamanın sonu. Bu tanımlamalar, sargı kurşun iletkenlerinin üzerine yerleştirilen metal etiketlerin üzerine damgalanmıştır.

Üç fazlı bir elektrik motorunun sargısı bir yıldıza (Şekil 3-21, a) veya bir üçgene (Şekil 3-21, b) bağlanabilir. Bir yıldıza bağlanırken, üç fazın hepsinin başlangıçları veya bitişleri bir noktaya bağlanır ve geri kalan üç terminal üç fazlı bir ağa bağlanır. Bir üçgene bağlanırken, birinci aşamanın sonu ikincinin başlangıcına, ikinci aşamanın sonu üçüncünün başlangıcına ve üçüncü aşamanın sonu birincinin başlangıcına bağlanır. Bağlantı noktalarından elektrik motorunu bağlamak için kabloları alın. üç fazlı ağ.

İÇİNDE üç fazlı sistem Faz ve doğrusal gerilimleri ve akımları ayırt eder. Bir yıldıza bağlanıldığında aralarında aşağıdaki ilişkiler gerçekleşir:

bir üçgene bağlandığında

Üç fazlı elektrik motorlarının çoğu iki şekilde üretilir doğrusal voltaj, örneğin 127/220 V veya 220/380 V. Daha düşük şebeke gerilimlerinde, sargı bir üçgene ve daha yüksek gerilimlerde bir yıldıza bağlanır. Bu tür elektrik motorları için, sarımın altı çıkış iletkeninin tamamı panoya çıkarılır: kelepçeler.

Bununla birlikte, sargının elektrik motorunun içinde bir yıldız veya üçgen şeklinde bağlandığı ve terminal panosuna yalnızca üç iletkenin bağlandığı bir şebeke voltajı için elektrik motorları vardır. Elbette bu durumda elektrik motorunu sökmek, fazlar arası bağlantıların bağlantısını kesmek ve üç ek sonuç çıkarmak mümkün olacaktır. Ancak bunu, bir elektrik motorunu tek fazlı bir ağa bağlamak için aşağıda verilen şemalardan birini kullanarak yapmanıza gerek yoktur.

Altı terminalli üç fazlı bir elektrik motorunu tek fazlı bir ağa bağlamanın şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 3-22, a. Bunu yapmak için, iki faz seri olarak bağlanır ve tek fazlı bir ağa bağlanır ve üçüncü faz, bir anahtarla (2) bir başlangıç elemanı (1) dahil olmak üzere bunlara paralel olarak bağlanır. Aktif bir direnç veya bir kapasitör görevi görebilir. başlangıç elemanı. Bu durumda, çalışma sargısı stator yuvalarının 2/3'ünü, başlangıç sargısı ise 1/3'ünü kaplayacaktır. Böylece, üç fazlı sargı, çalışma ve başlangıç sargıları arasında gerekli yarık oranını sağlar. Bu bağlantıda çalışma ve başlangıç sargıları arasındaki açı 90° el'dir. (Şekil 3-22, b).

İki fazı seri olarak bağlarken, bunların n'ye göre açıldığından ve zıt yönde açıldığından emin olmalısınız. İle. bağlı fazlar çıkarılır. Şekil 2'deki diyagramdan da görülebileceği gibi. 3-22, a, c ortak nokta ikinci ve üçüncü faz C5 ve C6'nın uçları bağlanır.

Üç fazlı bir elektrik motoru, Şekil 1'deki şemaya göre kapasitör motoru olarak da kullanılabilir. 3-23, bir çalışma kondansatörü 1 veya çalışma 1 ve başlatma kondansatörleri 2 ile. Bu bağlantı şemasıyla çalışma kapasitörünün kapasitansı μF aşağıdaki formülle belirlenir:

Neredeyim - Anma akımı elektrik motoru, A; U—şebeke voltajı, V.

Üç terminalli ve yıldız bağlantılı stator sargılı üç fazlı bir elektrik motoru, Şekil 2'deki şemaya göre tek fazlı bir ağa bağlanır. 3-24. Bu durumda çalışma kapasitörünün kapasitesi formülle belirlenir.

Kondansatör voltajı U 1 = 1,3 U.

Üç terminalli ve üçgen şeklinde bağlanmış bir stator sargısına sahip üç fazlı bir elektrik motoru, Şekil 2'deki şemaya göre tek fazlı bir ağa bağlanır. 3-25. Çalışma kapasitörünün kapasitesi formülle belirlenir.

Kondansatör voltajı U=1,15 V.

Her üç durumda da kapasite başlangıç kapasitörleri ilişkiden yaklaşık olarak belirlenebilir

Bir bağlantı devresi seçerken, üç fazlı elektrik motorunun tasarlandığı voltaj ve tek fazlı ağın voltajına göre yönlendirilmelisiniz. burada faz gerilimiüç faz

Örnek. 250 W gücünde, 127/220 V voltajı ve 2/1,15 A nominal akımı olan üç fazlı bir elektrik motoru, 220 V voltajlı tek fazlı bir ağa bağlanmalıdır.

Şekil 2'deki diyagramı kullanırken. 3-24 çalışma kapasitör kapasitesi:

kapasitör üzerindeki voltaj U 1 = 1,3 220 = 286 V.

Kondansatör kapasitesini başlat

Üç fazlı bir elektrik motoru kullanıldığında tek fazlı güç tek fazlı bir kapasitör olarak %50'ye, üç fazlı bir elektrik motorunun nominal gücünün %70'ine düşürülür.

N.V. Vinogradov, Yu.N. Vinogradov
Bir elektrik motorunu kendiniz nasıl hesaplayabilir ve yapabilirsiniz?
Moskova 1974

Kullanım alanları. Düşük güçlü asenkron motorlar (15 - 600 W) kullanılmaktadır. otomatik cihazlar ve fanları, pompaları ve hız kontrolü gerektirmeyen diğer ekipmanları çalıştırmaya yönelik elektrikli ev aletleri. Tek fazlı mikromotorlar genellikle ev aletlerinde ve otomatik cihazlarda kullanılır, çünkü bu cihaz ve cihazlar genellikle tek fazlı bir AC ağı tarafından çalıştırılır.

Tek fazlı bir motorun çalışma prensibi ve tasarımı. Tek fazlı bir motorun stator sargısı (Şekil 4.60, A) Stator çevresinin yaklaşık üçte ikisini kaplayan ve bir çift kutba karşılık gelen oluklara yerleştirilmiştir. Sonuç olarak

(bkz. Bölüm 3) MMF'nin ve hava boşluğundaki indüksiyonun dağılımı sinüzoidale yakındır. Alternatif akım sargıdan geçtiği için MMF, ağın frekansıyla aynı anda titreşir. Hava boşluğunda isteğe bağlı bir noktada indüksiyon

Bx = m sinωtcos cinsinden (πх/τ).

Böylece, tek fazlı bir motorda, stator sargısı, simetrik beslemeli üç fazlı motorlarda olduğu gibi dairesel bir dönen akı değil, zamanla değişen sabit bir akı oluşturur.

Tek fazlı bir motorun özelliklerinin analizini basitleştirmek için (4.99) formunu sunalım.

B x = 0,5V t sin (ωt - πх/τ) + 0,5V t sin (ωt + πх/τ),.

yani, sabit titreşimli akışı, zıt yönlerde dönen ve aynı dönüş frekanslarına sahip özdeş dairesel alanların toplamıyla değiştiririz: N 1pr = N 1 devir = N 1. Dairesel dönme alanına sahip asenkron motorun özellikleri § 4.7 - 4.12'de ayrıntılı olarak tartışıldığından, tek fazlı bir motorun özelliklerinin analizi, dönen alanların her birinin birleşik eyleminin dikkate alınmasına indirgenebilir. Başka bir deyişle, tek fazlı bir motor, rotorları birbirine sıkı bir şekilde bağlanan (Şekil 4.60, b), manyetik alanlar ve bunların yarattığı torklar ters yönde dönen iki özdeş motor olarak temsil edilebilir. M en M varış. Dönme yönü rotorun dönme yönü ile çakışan alana doğrudan denir; ters yön alanı - ters veya ters.

Rotorların dönme yönünün, dönen alanlardan birinin yönü ile çakıştığını varsayalım, örneğin n ave ile.Sonra rotorun akışa göre kayması F vesaire

s pr = (n 1pr - n 2)/n 1pr = (n 1 - n 2)/n 1 = 1 - n 2 /n 1..

Akışa göre rotor kayması F arr.

s dizi = (n 1 dizi + n 2)/n 1 dizi = (n 1 + n 2)/n 1 = 1 + n 2 /n 1..

(4.100) ve (4.101)'den şu sonuç çıkar:

s o6p = 1 + n 2 /n 1 = 2 - s pr..

Elektromanyetik anlar M en M ileri ve geri alanlar tarafından üretilen ters yönler zıt yönlere yönlendirilir ve tek fazlı bir motorun ortaya çıkan torku M kesme aynı rotor hızında tork farkına eşittir.

İncirde. 4.61 bağımlılığı gösterir M = f(s) tek fazlı bir motor için. Şekile baktığımızda aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

a) tek fazlı bir motorun başlatma torku yoktur; bir dış kuvvet tarafından yönlendirildiği yönde döner; b) tek fazlı bir motorun rölantide dönme hızı, üç fazlı motor ters alan tarafından üretilen bir frenleme torkunun varlığı nedeniyle;

c) tek fazlı bir motorun performans özellikleri üç fazlı bir motorunkinden daha kötüdür; nominal yükte artan kayma, daha düşük verimlilik, daha düşük aşırı yük kapasitesi vardır; bu aynı zamanda bir ters alanın varlığıyla da açıklanmaktadır;

d) tek fazlı bir motorun gücü, aynı büyüklükteki üç fazlı bir motorun gücünün yaklaşık 2/3'üdür, çünkü tek fazlı bir motorda çalışma sargısı stator yuvalarının yalnızca 2/3'ünü kaplar. Tüm stator yuvalarını doldurun

bu durumda sarım katsayısı küçük olduğundan bakır tüketimi yaklaşık 1,5 kat artarken güç yalnızca %12 artar.

Cihazların başlatılması. Başlangıç torkunu elde etmek için, tek fazlı motorlar ana çalışma sargısına göre 90 elektriksel derece kaydırılmış bir başlangıç sargısına sahiptir. Başlatma döneminde, başlangıç sargısı, faz kaydırma elemanları (kapasitans veya aktif direnç) aracılığıyla ağa bağlanır. Motorun hızlanması bittikten sonra marş sargısı kapatılır ve motor tek fazlı olarak çalışmaya devam eder. Başlangıç sargısı yalnızca kısa bir süre çalıştığından, çalışan telden daha küçük kesitli bir telden yapılır ve daha az sayıda oluğa yerleştirilir.

Kapasitans C'yi faz kaydırma elemanı olarak kullanırken başlatma sürecini ayrıntılı olarak ele alalım (Şekil 4.62, a). Başlangıç sarımında P Gerilim
Ú 1p = Ú 1 - Ú C= Ú 1 +jÍ 1 P X C yani şebeke voltajına göre faz kaydırılmıştır sen 1 çalışma sargısına bağlı R. Sonuç olarak, çalışmadaki mevcut vektörler BEN 1p ve başlatıcı BEN 1p sargıları faz olarak belirli bir açıyla kaydırılır. Belirli bir şekilde bir kap seçerek faz kaydırma kapasitörü Başlangıçta simetriye yakın bir çalışma modu elde etmek mümkündür (Şekil 4.62, b), yani dairesel bir dönme alanı elde etmek mümkündür. İncirde. 4.62, bağımlılıklar gösteriliyor M = f(s)Çalıştırma sargısı açık (eğri 1) ve kapalı (eğri 2) olan motor için. Motor parçalar halinde çalıştırılır abözellikler 1; noktada B başlangıç sargısı kapatılır ve ardından motor parçalar halinde çalışır сОözellikler 2.

İkinci sarımı açmak önemli ölçüde iyileştiğinden beri mekanik karakteristiği motor, bazı durumlarda A ve B sargılarının bulunduğu tek fazlı motorlar kullanılır

her zaman açıktır (Şekil 4.63, a). Bu tür motorlara kapasitör motorları denir.

Kapasitör motorlarının her iki sargısı da genellikle meşgul olur aynı numara oluklar ve aynı güce sahiptir. Bir kapasitör motorunu çalıştırırken, başlatma torkunu arttırmak için, C p + C p kapasitansının arttırılması tavsiye edilir.Motoru karakteristik 2'ye göre hızlandırdıktan (Şekil 4.63, b) ve akımı azalttıktan sonra, kapasitörlerin bir kısmı Cn, nominal modda (motor akımı çalıştırma sırasındaki akımdan daha küçük olduğunda) kapasitansı artırmak ve motorun dairesel bir döner alanda çalışmaya yakın koşullarda çalışmasını sağlamak için kapatılır. Bu durumda motor karakteristik 1'de çalışır.

Kondansatör motoru yüksek bir cos φ değerine sahiptir. Dezavantajları, kapasitörün nispeten büyük kütlesi ve boyutlarının yanı sıra, besleme voltajı bozulduğunda sinüzoidal olmayan bir akımın ortaya çıkmasıdır; bu, bazı durumlarda zararlı etkiler iletişim hattında.

Kolay yolverme koşullarında (yolverme periyodu sırasında düşük yük torku), yolverme dirençli motorlar kullanılır R(Şekil 4.64, a). Kullanılabilirlik aktif direnç Başlangıç sargı devresindeki, bu sargıdaki voltaj ve akım arasında (Şekil 4.64, b) çalışma sargısındaki φ p faz kaymasından daha küçük bir faz kayması φ p sağlar. Bu bağlamda, çalışma ve başlangıç sargılarındaki akımlar, φ p - φ p açısıyla faz olarak kaydırılır ve başlangıç \u200b\u200btorkunun meydana gelmesi nedeniyle asimetrik (eliptik) bir dönme alanı oluşturur. Başlatma direncine sahip motorların kullanımı güvenilirdir ve seri olarak üretilir. Başlatma direnci motor muhafazasının içine yerleştirilmiştir ve tüm motoru soğutan aynı hava ile soğutulur.

Korumalı kutuplu tek fazlı mikromotorlar. Bu motorlarda, ağa bağlı stator sargısı genellikle yoğunlaştırılır ve levhaları statorla birlikte damgalanan çıkıntılı kutuplara (Şekil 4.65, a) monte edilir. Her kutupta, uçlardan biri, kutup yayının 1/5'inden 1/2'sine kadar koruma sağlayan bir veya daha fazla kısa devre sarımından oluşan bir yardımcı sargı ile kaplanmıştır. Motor rotoru sincap kafesli geleneksel tiptedir.

Stator sargısı (kutup akısı) tarafından oluşturulan makinenin manyetik akısı, iki bileşenin toplamı olarak temsil edilebilir (Şekil 4.65, b) F p = F p1 + F p2, burada F p1, parçadan geçen akıdır bu bükülme ile kısa devre tarafından kapatılmayan direğin; F p2, kısa devre bobini tarafından korunan kutup kısmından geçen akıdır.

Фп1 ve Фп2 akışları kutup parçasının farklı kısımlarından geçer, yani uzayda β açısı kadar yer değiştirirler. Ek olarak MMF'ye göre faz kaydırılmıştır. F n farklı açılarda stator sargıları - γ 1 ve γ 2. Bu, açıklanan motorun her bir kutbunun, ilk yaklaşıma göre, birincil sargısı stator sargısı olan ve ikincil sargısı kısa devreli bir dönüş olan bir transformatör olarak kabul edilebileceği gerçeğiyle açıklanmaktadır. Stator sargı akısı kısa devre bobininde bir emk indükler e(Şekil 4.65, c), bunun sonucunda bir akım ortaya çıkar BEN k ve MDS F k, MDS ile katlama F n stator sargıları. Reaktif akım bileşeni BEN k, Ф p2 akışını azaltır ve aktif olan, onu MMF'ye göre faz olarak kaydırır F n. F p1 akışı kısa devre dönüşünü kapsamadığından, γ 1 açısı nispeten küçük bir değere (4-9°) sahiptir - yaklaşık olarak transformatör akışı ile MDS arasındaki faz kayma açısıyla aynıdır Birincil sargı boş modda. γ2 açısı çok daha büyüktür (yaklaşık 45°), yani bir transformatördekiyle aynıdır. ikincil sargı kısa devre (örneğin bir ölçüm akımı transformatöründe). Bu, γ2 açısının bağlı olduğu güç kayıplarının sadece çelikteki manyetik güç kayıpları tarafından değil aynı zamanda kısa devre dönüşteki elektriksel kayıplar tarafından da belirlenmesiyle açıklanmaktadır.

Pirinç. 4.65. Yapısal diyagramlar gölge kutuplu tek fazlı motor ve
vektör diyagramı:
1 - stator; 2 - sabit sargı; 3 - kısa devre
dönüş; 4 - rotor; 5 - kutup

Uzayda bir β açısı ile yer değiştiren ve zaman içinde bir γ = γ 2 - γ l açısı ile kaydırılan Фп1 ve Фп2 akışları, rotora etki eden bir tork üreten eliptik bir dönen manyetik alan oluşturur (bkz. Bölüm 3). motor, kısa devre dönüşü tarafından kapsanmayan birinci kutup parçasından ikinci uca doğru (“fazların” maksimum akılarının değişimine uygun olarak).

Söz konusu motorun dönme alanını dairesel alana yaklaştırarak başlangıç torkunu arttırmak, çeşitli yollar: ana sargı ile kısa devreli dönüş arasındaki manyetik bağlantıyı güçlendiren ve hava boşluğundaki manyetik alanın şeklini iyileştiren, bitişik kutupların kutup parçaları arasına manyetik şöntler monte edilir; kısa devre dönüşü tarafından kapsanmayan ucun altındaki hava boşluğunu arttırın; Farklı kapsama açılarına sahip bir uçta iki veya daha fazla kısa devreli dönüş kullanın. Kutuplarda kısa devre dönüşleri olmayan, ancak asimetrik manyetik sisteme sahip motorlar da vardır: farklı konfigürasyonlar bireysel parçalar kutuplar ve farklı hava boşlukları. Bu tür motorlar, gölge kutuplu motorlara göre daha düşük başlangıç torkuna sahiptir ancak kısa devre dönüşlerde güç kaybı olmadığından verimleri daha yüksektir.

Gölge kutuplu motorların dikkate alınan tasarımları geri döndürülemez. Bu tür motorlarda ters işlemi gerçekleştirmek için kısa devreli dönüşler yerine bobinler kullanılır. B1, B2, B3 Ve 4'te(Şekil 4.65, V), her biri bir direğin yarısını kaplar. Bir çift bobini kısa devre yapmak 1'DE Ve 4'te veya 2'DE Ve 3'TE direğin bir veya diğer yarısını koruyabilir ve böylece manyetik alanın ve rotorun dönüş yönünü değiştirebilirsiniz.

Gölge kutuplu motorun bir takım özellikleri vardır. önemli eksiklikler: nispeten büyük boyutlar ve kütle; düşük cos φ ≈ 0,4 ÷ 0,6; düşük verimlilik η = 0,25 ÷ 0,4 nedeniyle büyük kayıplar kısa devre dönüşünde; küçük başlangıç torku vb. Motorun avantajları, tasarımın basitliği ve sonuç olarak kullanımda yüksek güvenilirliktir. Statordaki dişlerin bulunmamasından dolayı motor gürültüsü önemsizdir, bu nedenle müzik ve konuşmayı yeniden üreten cihazlarda sıklıkla kullanılır.

220V tek fazlı elektrik motoru, çeşitli cihazlara kurulum için yaygın olarak kullanılan ayrı bir mekanizmadır. Evsel ve endüstriyel amaçlarla kullanılabilir. Beslenme elektrik motoru en az 220 Volt güce sahip olması gereken normal bir prizden gerçekleştirilir. Bu durumda 60 hertz frekansına dikkat etmeniz gerekiyor.

Pratikte kanıtlanmıştır ki tek fazlı elektrik motoru 220 V cihazlarla birlikte satılmaktadır. enerjiyi dönüştürmeye yardımcı olun Elektrik alanı ve ayrıca bir kapasitör kullanarak gerekli yükü biriktirir. Modern modeller Yenilikçi teknolojiler kullanılarak üretilen 220V elektrik motorları ayrıca cihazın çalışma alanını aydınlatmak için ekipmanlarla donatılmıştır. Bu iç ve dış parçalar için geçerlidir.

Kapasitör kapasitesinin tüm temel gereksinimlere uygun olarak saklanması gerektiğini unutmamak önemlidir. En iyi seçenek- burası hava sıcaklığı değişmeden kalır ve herhangi bir dalgalanmaya tabi değildir. Odada sıcaklık rejimi eksi değere düşmemelidir.

Uzmanlar, motoru kullanırken zaman zaman kapasitörün kapasitans değerinin ölçülmesini öneriyor.

Asenkron motorlar günümüzde çeşitli amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. üretim süreçleri. Bu özel elektrik motoru modeli farklı sürücüler için kullanılır. Tek fazlı asenkron tasarımlar ağaç işleme makinelerinin, pompaların, kompresörlerin, cihazların çalıştırılmasına yardımcı olun endüstriyel havalandırma, konveyörler, asansörler ve diğer birçok ekipman.

Elektrik motoru aynı zamanda küçük ölçekli mekanizasyon ekipmanlarını çalıştırmak için de kullanılır. Bunlara yem kıyıcıları ve beton karıştırıcıları dahildir. Bu tür yapıları yalnızca güvenilir tedarikçilerden satın almak gerekir. Satın almadan önce üreticinin uygunluk ve garanti sertifikalarını kontrol etmeniz önerilir.

Tedarikçiler müşterilerine şunları sağlamalıdır: servis bakımı elektrik motoru arızalanması veya arızalanması durumunda. Bu, pompa ünitesinin montajı sırasında tamamlanan ana bileşenlerden biridir.

Mevcut elektrik motor serisi

Bugün endüstriyel Girişimcilik Aşağıdaki tek fazlı 220V elektrik motor serilerini üretin:

Kesinlikle tüm motorlar bölü tasarım Kurulum yöntemine ve koruma derecesine göre. Bu, yapıyı nemden veya mekanik parçacıklardan korumanıza olanak tanır.

A serisi elektrik motorlarının özellikleri

A serisinin elektrikli tek fazlı motorları birleşik asenkron tasarımlardır. Sincap kafesli rotor kullanılarak dış etkenlere karşı kapatılırlar.

Elektrik motorunun yapısı aşağıdaki performans gruplarına sahiptir:

Tek fazlı 220V elektrik motorunun maliyeti seriye bağlıdır.

Ne tür motorlar var?

Tek fazlı motorlar, elektrikli sürücüleri evsel ve endüstriyel amaçlarla donatmak için tasarlanmıştır. Bu tür tasarımlar devlet standartlarına uygun olarak üretilmektedir.

AC voltajını dönüştürme kolaylığı, onu elektrik güç kaynağında en yaygın kullanılan haline getirmiştir. Elektrik motorlarının tasarımı alanında, alternatif akımın bir başka avantajı da keşfedildi: ek dönüşümler olmadan veya minimum sayıda döner manyetik alan oluşturma yeteneği.

Bu nedenle, sargıların reaktif (endüktif) direncinden kaynaklanan belirli kayıplara rağmen, AC elektrik motorlarının yaratılmasının kolaylığı, 20. yüzyılın başında DC güç kaynağına karşı kazanılan zafere katkıda bulundu.

Temel olarak AC elektrik motorları iki gruba ayrılabilir:

Asenkron

Bunlarda, rotorun dönüşü, çok çeşitli hızlarda çalışabilmeleri nedeniyle, manyetik alanın dönüşünden hız olarak farklıdır. Bu tip AC motor günümüzde en yaygın olanıdır. Senkron

Bu motorlar, rotor hızı ile manyetik alanın dönüş hızı arasında sağlam bir bağlantıya sahiptir. Üretilmeleri daha zordur ve kullanımları daha az esnektir (hızın değişmesi sabit frekans besleme ağı yalnızca stator kutup sayısının değiştirilmesiyle mümkündür).

Yalnızca birkaç yüz kilovatlık yüksek güçlerde kullanılırlar; burada asenkron elektrik motorlarına kıyasla daha yüksek verimlilikleri, ısı kayıplarını önemli ölçüde azaltır.

AC ELEKTRİK MOTORU ASENKRON

Asenkron motorun en yaygın türü, uçlarında halkalarla bağlanan rotorun eğimli oluklarına bir dizi iletken çubuğun yerleştirildiği "sincap kafesi" tipinde sincap kafesli rotorlu bir elektrik motorudur.

Bu tür elektrik motorunun geçmişi, alternatif akımlı bir elektromıknatısın çekirdeğinin boşluğuna yerleştirilen iletken bir nesnenin, indüklenen bir emf'nin ortaya çıkması nedeniyle ondan ayrılma eğiliminde olduğunun fark edildiği yüz yıldan fazla bir süre öncesine dayanmaktadır. içinde zıt bir vektör var.

Bu nedenle, sincap kafesli rotorlu bir asenkron motor, rotor destek yatakları dışında herhangi bir mekanik temas ünitesine sahip değildir; bu, bu tip motorlara sadece Düşük fiyat, aynı zamanda en yüksek dayanıklılık. Bu sayede bu tip elektrik motorları modern endüstride en yaygın olanı haline gelmiştir.

Ancak bu tip asenkron elektrik motorlarının tasarımında dikkate alınması gereken bazı dezavantajları da vardır:

Yüksek başlangıç akımı– şu anda asenkron fırçasız elektrik motoru ağa bağlı olduğundan, reaktans Stator sargısı, rotor tarafından oluşturulan manyetik alandan henüz etkilenmez; nominal akım tüketiminin birkaç katı kadar güçlü bir akım dalgalanması meydana gelir.

Bu tip motorların çalışmasının bu özelliği, özellikle asenkron elektrik motorlarını sınırlı güce sahip mobil jeneratörlere bağlarken aşırı yüklenmeleri önlemek için tasarlanan tüm güç kaynaklarında bulunmalıdır.

Düşük başlangıç torku– sincap kafesli sargılara sahip elektrik motorları, torkun hıza belirgin bir bağımlılığına sahiptir, bu nedenle onları yük altında açmak son derece istenmeyen bir durumdur: nominal moda ulaşma süresi ve başlangıç akımları önemli ölçüde artar, stator sargısı aşırı yüklenir.

Bu, örneğin açtığınızda olur derin kuyu pompaları– güç kaynağı devrelerinde beş ila yedi kat akım rezervinin hesaba katılması gerekir.

Tek fazlı akım devrelerinde doğrudan çalıştırmanın imkansızlığı- Rotorun dönmeye başlaması için, bir başlatma itmesi veya birbirine göre fazı kaydırılmış ilave faz sargılarının eklenmesi gereklidir.

Tek fazlı bir ağda asenkron bir AC motoru başlatmak için, rotorun dönmesinden sonra kapatılan manuel olarak anahtarlanan bir başlatma sargısı veya bir faz kaydırma elemanı (çoğunlukla gerekli olan bir kapasitör) aracılığıyla bağlanan ikinci bir sargı kullanılır. kapasite).

Yüksek dönüş hızı elde etme imkanının olmaması- Rotorun dönüşü, stator manyetik alanının dönüş frekansı ile senkronize olmamasına rağmen onu ilerletemez, bu nedenle ağ 50 Hz'dir. azami hız sincap kafesli rotorlu asenkron elektrik motoru için - 3000 rpm'den fazla değil.

Asenkron motorun dönüş hızının arttırılması, aşağıdakilerin kullanılmasını gerektirir: frekans dönüştürücü(invertör), bu da böyle bir sistemi fırçalı bir motordan daha pahalı hale getirir. Ayrıca frekans arttıkça reaktif kayıplar da artar.

Ters düzenlemede zorluk- bu, motorun tamamen durdurulmasını ve tek fazlı versiyonda fazların yeniden değiştirilmesini gerektirir - başlatma veya ikinci faz sargısında faz kayması.

Asenkron elektrik motorunun endüstriyel uygulamalarda en uygun kullanımı üç fazlı ağ Dönen bir manyetik alanın oluşturulması, faz sargılarının kendisi tarafından ek cihazlar olmadan gerçekleştirildiğinden.

Aslında aşağıdakilerden oluşan bir zincir üç fazlı jeneratör ve elektrik motoru, elektrik iletiminin bir örneği olarak düşünülebilir: jeneratör tahriki, içinde salınımlara dönüştürülen dönen bir manyetik alan oluşturur. elektrik akımı, elektrik motorundaki manyetik alanın dönüşünü harekete geçirir.

Ayrıca üç fazlı güç kaynağına sahiptir asenkron elektrik motorları en yüksek verime sahiptir, çünkü tek fazlı bir ağda stator tarafından oluşturulan manyetik alan esasen iki antifaza ayrılabilir, bu da çekirdeğin aşırı doygunluğu nedeniyle gereksiz kayıpları artırır. Bu nedenle, güçlü tek fazlı elektrik motorları genellikle bir komütatör devresi kullanılarak yapılır.

AC ELEKTRİK MOTOR KOLEKTÖRÜ

Bu tip elektrik motorlarında rotorun manyetik alanı, komütatöre bağlı faz sargıları tarafından oluşturulur. Aslında fırçalanmış bir AC motor, bir motordan farklıdır doğru akım sadece sargıların reaktansının hesaplamaya dahil edilmesi nedeniyle.

Bazı durumlarda, stator sargısının alternatif akım ağına dahil edilmek üzere tamamlanmamış bir parçadan bir musluğa sahip olduğu ve sargının tüm uzunluğu boyunca bir doğru akım kaynağının bağlanabildiği evrensel komütatör motorları bile yaratılmıştır.

Bu tip motorun avantajları açıktır:

Yüksek hızlarda çalışabilme yeteneği Elektrikli matkaplardan herkesin aşina olduğu, dakikada on binlerce devire kadar dönme hızına sahip komütatör elektrik motorları oluşturmanıza olanak sağlar.

Ek başlatma cihazlarına gerek yok sincap kafesli motorların aksine.

Yüksek başlangıç torku Yük altında da dahil olmak üzere çalışma moduna dönüşü hızlandırır. Ayrıca, komütatör elektrik motorunun torku hız ile ters orantılıdır ve yük arttıkça dönüş hızının düşmesinin önlenmesine olanak sağlar.

Hız kontrolü kolaylığı- besleme voltajına bağlı olduklarından, dönüş hızını ayarlamak için en geniş aralıkta Basit bir triyak voltaj regülatörüne sahip olmak yeterlidir. Regülatörün arızalanması durumunda komütatör motoru doğrudan ağa bağlanabilir.

Daha az rotor ataleti- komütatör motorunun kendisinin belirgin şekilde küçülmesi nedeniyle kısa devre devresinden çok daha kompakt hale getirilebilir.

Ayrıca, komütatör motoru kolayca tersine çevrilebilir; bu, özellikle çeşitli tipte elektrikli aletler ve çok sayıda takım tezgahı oluştururken önemlidir.

Bu nedenlerden dolayı, esnek hız kontrolünün gerekli olduğu tüm tek fazlı tüketicilerde komütatör motorlar yaygındır: el elektrikli alet, elektrikli süpürgeler, mutfak aletleri ve benzeri. Ancak bir sayı Tasarım özellikleri bir komütatör elektrik motorunun çalışma özelliklerini belirler:

Komütatör motorları, zamanla aşınan fırçaların düzenli olarak değiştirilmesini gerektirir. Kolektörün kendisi de yıpranırken, yukarıda daha önce yazıldığı gibi, yatakların nadiren değiştirilmesi şartıyla sincap kafesli rotorlu bir motor neredeyse sonsuzdur.

Komütatör ve fırçalar arasındaki kaçınılmaz kıvılcım (komütatör elektrik motorunun çalışması sırasında tanıdık ozon kokusunun ortaya çıkmasının nedeni), yalnızca servis ömrünü daha da kısaltmakla kalmaz, aynı zamanda çalışma sırasında olası bir arıza nedeniyle artan güvenlik önlemleri gerektirir. yanıcı gazların veya tozun tutuşması.

Bu sitede sunulan tüm materyaller yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve kılavuz veya düzenleyici belge olarak kullanılamaz.