220V vienfāzes elektromotori tiek plaši izmantoti dažādās rūpniecības un sadzīves iekārtās: sūkņos, veļasmašīnās, ledusskapjos, urbjmašīnās un darbgaldos.
Šķirnes
Ir divi populārākie šo ierīču veidi:
- Kolekcionārs.
- Asinhroni.
Pēdējie pēc konstrukcijas ir vienkāršāki, taču tiem ir vairāki trūkumi, tostarp grūtības mainīt rotora griešanās frekvenci un virzienu.
Asinhronā motora ierīce
Šī dzinēja jauda ir atkarīga no konstrukcijas iezīmēm un var svārstīties no 5 līdz 10 kW. Tā rotors ir īsslēgts tinums – alumīnija vai vara stieņi, kas galos ir aizvērti.
Parasti vienfāzes asinhronais motors ir aprīkots ar diviem tinumiem, kas viens pret otru ir nobīdīti par 90°. Šajā gadījumā galvenā (darba) aizņem ievērojamu daļu rievu, bet palīgierīce (sākuma) - pārējo. Tavs vārdsvienfāzes asinhronais elektromotors saņēma tikai tāpēc, ka tam ir tikai viens darba tinums.
Darba princips
Maiņstrāva, kas plūst caur galveno tinumu, rada magnētisko lauku, kas periodiski mainās. Tas sastāv no diviem vienādas amplitūdas apļiem, kuri griežas viens pret otru.
Saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu rotora slēgtajos apgriezienos mainīgā magnētiskā plūsma veido indukcijas strāvu, kas mijiedarbojas ar lauku, kas to rada. Ja rotors atrodas stacionārā stāvoklī, uz to iedarbojošo spēku momenti ir vienādi, kā rezultātā tas paliek nekustīgs.
Rotoram griežoties, spēku momentu vienādība tiks pārkāpta, jo tā pagriezienu slīdēšana attiecībā pret rotējošajiem magnētiskajiem laukiem kļūs atšķirīga. Tādējādi ampēra spēks, kas iedarbojas uz rotora pagriezieniem no tiešā magnētiskā lauka, būs ievērojami lielāks nekā no pretējā lauka puses.
Rotora pagriezienos indukcijas strāva var rasties tikai to krustošanās rezultātā ar magnētiskā lauka spēka līnijām. To rotācija jāveic ar ātrumu, kas ir nedaudz mazāks par lauka rotācijas biežumu. Patiesībā no šejienes cēlies nosaukums asinhronais vienfāzes elektromotors.
Palielinoties mehāniskajai slodzei, samazinās griešanās ātrums, palielinās indukcijas strāva rotora pagriezienos. Tas arī palielina motora mehānisko jaudu un tā patērēto maiņstrāvas jaudu.
Savienojuma un palaišanas shēma
Protams, manuālirotora griešanās katru reizi, kad iedarbināt motoru, ir neērti. Tāpēc, lai nodrošinātu sākotnējo palaišanas griezes momentu, tiek izmantots palaišanas tinums. Tā kā tas veido taisnu leņķi ar darba tinumu, lai izveidotu rotējošu magnētisko lauku, strāva ir jānobīda fāzē attiecībā pret strāvu darba tinumā par 90 °.
To var panākt, iekļaujot ķēdē fāzes nobīdes elementu. Droseles vai rezistors nevar nodrošināt fāzes nobīdi par 90 °, tāpēc ir lietderīgāk izmantot kondensatoru kā fāzes nobīdes elementu. Šai vienfāzes motora ķēdei ir lieliskas palaišanas īpašības.
Ja kondensators darbojas kā fāzes nobīdes elements, elektromotoru var strukturāli attēlot:
- Ar darbināmu kondensatoru.
- Ar starta kondensatoru.
- Ar palaišanas un palaišanas kondensatoru.
Otrā iespēja ir visizplatītākā. Šajā gadījumā tiek nodrošināts īss starta tinuma savienojums ar kondensatoru. Tas notiek tikai palaišanas laikā, pēc tam tie izslēdzas. Šo opciju var ieviest, izmantojot laika releju vai aizverot ķēdi, kad tiek nospiesta starta poga.
Šādai shēmai vienfāzes elektromotora pieslēgšanai ir raksturīga diezgan zema palaišanas strāva. Taču nominālajā režīmā parametri ir zemi, jo statora lauks ir eliptisks (stiprāks polu virzienā).
Shēma ar pastāvīgi pievienotu darba kondensatoruNominālajā režīmā tas darbojas labāk, savukārt starta raksturlielumi ir viduvēji. Opcija ar darba un palaišanas kondensatoru, salīdzinot ar iepriekšējiem diviem, ir vidēja.
Kolektora motors
Apsveriet vienfāzes kolektora tipa elektromotoru. Šo daudzpusīgo aprīkojumu var darbināt no līdzstrāvas vai maiņstrāvas. To bieži izmanto elektriskajos instrumentos, veļasmašīnās un šujmašīnās, gaļas mašīnās – kur nepieciešama reverss, tā rotācija ar frekvenci virs 3000 apgr./min vai frekvences regulēšana.
Elektromotora rotora un statora tinumi ir savienoti virknē. Strāvu padod ar birstēm, kas saskaras ar kolektora plāksnēm, kurām pieguļ rotora tinumu gali.
Apgrieztais tiek veikts, mainot rotora vai statora pieslēguma polaritāti elektrotīklam, un griešanās ātrumu regulē, mainot strāvu tinumos.
Trūkumi
Kolektora vienfāzes elektromotoram ir šādi trūkumi:
- Radio traucējumi, grūti darboties, ievērojams trokšņu līmenis.
- Iekārtas sarežģītība, to gandrīz neiespējami salabot pašam.
- Augstas izmaksas.
Savienojums
Lai motors vienfāzes tīklā būtu pareizi pievienots, ir jāievēro noteiktas prasības. Kā jau minēts, ir vairāki dzinēji, kas spējdarbojas no vienfāzes tīkla.
Pirms pieslēgšanas ir svarīgi pārliecināties, vai uz korpusa norādītā tīkla frekvence un spriegums atbilst galvenajiem elektrotīkla parametriem. Visi pieslēgšanas darbi jāveic tikai ar atslēgtu ķēdi. Jāizvairās arī no uzlādētiem kondensatoriem.
Kā pieslēgt vienfāzes motoru
Lai pievienotu motoru, nepieciešams virknē savienot statoru un armatūru (rotoru). 2. un 3. spailes ir pievienotas, un pārējie divi ir jāpievieno 220 V ķēdei.
Sakarā ar to, ka vienfāzes 220V elektromotori darbojas maiņstrāvas ķēdē, magnētiskajās sistēmās rodas mainīga magnētiskā plūsma, kas provocē virpuļstrāvas veidošanos. Tāpēc statora un rotora magnētiskā sistēma ir izgatavota no elektrotērauda loksnēm.
Savienojums bez vadības bloka ar elektroniku var novest pie tā, ka palaišanas brīdī tiek ģenerēta ievērojama ieslēgšanas strāva un kolektorā rodas dzirksteļošana. Armatūras griešanās virziena maiņa tiek veikta, mainot savienojuma secību, kad tiek apgriezti armatūras vai rotora vadi. Šo motoru galvenais trūkums ir birstes, kas jānomaina pēc katras ilgākas iekārtas darbības.
Šādas problēmas neeksistē asinhronajos motoros, jo tiem nav kolektora. Rotora magnētiskais lauks veidojas bez elektriskiem savienojumiem statora ārējā magnētiskā lauka dēļ.
Savienojums, izmantojot magnētisko starteri
Apdomāsim, kā ar magnētisko starteri var pievienot vienfāzes elektromotoru.
1. Tātad, pirmkārt, ir jāizvēlas magnētiskās strāvas starteris tā, lai tā kontaktu sistēma varētu izturēt elektromotora slodzi.
2. Piemēram, starteri tiek dalīti ar vērtību no 1 līdz 7, un jo lielāks šis indikators, jo lielāku strāvu var izturēt šo ierīču kontaktu sistēma.
- 10A – 1.
- 25A – 2.
- 40A – 3.
- 63A – 4.
- 80A – 5.
- 125A – 6.
- 200A – 7.
3. Pēc startera izmēra noteikšanas ir jāpievērš uzmanība vadības spolei. Tas var būt 36B, 380B un 220B. Ieteicams apstāties pie pēdējās iespējas.
4. Pēc tam tiek samontēta magnētiskā startera ķēde un pievienota barošanas sekcija. Atvērtajiem kontaktiem tiek ievadīts 220 V spriegums, startera jaudas kontaktu izvadam pievienots elektromotors.
5. Pogas "Stop - Start" ir savienotas. To jauda tiek piegādāta no startera barošanas kontaktu ieejas. Piemēram, fāze ir savienota ar aizvērtā kontakta pogu “Stop”, pēc tam no tā nonāk atvērtā kontakta palaišanas pogā un no pogas “Start” kontakta uz vienu no magnētiskā kontakta kontaktiem. startera spole.
6. "Zero" ir savienots ar startera otro izeju. Lai fiksētu magnētiskā startera ieslēgšanas pozīciju, ir nepieciešams šuntēt slēgtā kontakta palaišanas pogu uz blokustartera kontakti, kas piegādā strāvu no pogas "Stop" uz spoli.
