Главное помнить, что есть начало и конец катушек. Для этого существуют специальные формулы. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.
Изменение направления движения мотора Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Однако нередко возникает необходимость подключения асинхронного двигателя в однофазную бытовую сеть с напряжением в вольт например в стиральных машинах. Пусковые конденсаторы. Как подобрать и подключить.
А двухфазные электромоторы нашли свое применение в однофазных сетях в виде конденсаторных двигателей. Пусковая обмотка подключается через пусковой конденсатор только для старта и после этого должна быть отключена вручную или автоматически.
Но как это сделать правильно? Он создает внутри вращающееся магнитное поле, которое действует на ротор, заставляя его вращаться.
Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Такие электродвигатели применяются на производстве, так как трехфазное напряжение чаще всего используется именно там.
Но когда речь идет о двигателях, то здесь три фазы нужны для создания кругового магнитного поля и как результат, более высокого КПД. Его можно считать состоящим из двух круговых с одинаковой амплитудой, вращающихся навстречу друг другу.
Добиться этого можно включением в цепь ее питания фазосмещающего элемента. Реверс конденсаторного двигателя Важно!
Определение начала и конца обмоток трех фазного асинхронного двигателя, звезда ,треугольник
Схема подключения электродвигателя постоянного тока
Если попробовать отобразить устройство электродвигателя постоянного тока схематически, то у нас получится изображение с двумя цилиндрами, помещенными один в другой. Больший из цилиндров является полым и неподвижным и называется статор или же станина. Внутри станины помещается якорь – меньший из цилиндров, являющийся подвижным. При этом между цилиндрами внутри, в обязательном порядке, должно быть воздушное пространство и они не должны вплотную соприкасаться. Это необходимо, поскольку именно в воздушном зазоре формируется магнитное поле.
Принцип работы и основные составляющие асинхронного трехфазного электродвигателя
Основное преимущество устройства этого вида двигателя в том, что у него между статором и ротором нет электрической контактной связи . Но это относится только к двигателям с короткозамкнутым ротором. Дело в том, что коллекторы и щетки — самые износостойкие места в электродвигателе. Составляющие трехфазного вида асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором можно увидеть на рисунке ниже.
Основные составляющие данного электродвигателя:
- Вал
- Обмотки
- Сердечник статора
- Короткозамкнутые проводники
- Сердечник ротора
- Крыльчатки вентиляторов
- Литой корпус
Весь механизм двигателя собран в литом корпусе. Самые основные части — подвижный ротор и неподвижный статор. Сердечник статора состоит из специальных листов из электротехнической стали, обладающей отличными магнитными свойствами. Также каждый лист покрыт специальным лаком, чтобы в сердечнике не возникали токи, которых не должно быть в статоре. В пазах сердечника имеется, как минимум, 3 медных эмалированных провода. Ротор находится внутри сердечника статора и осуществляет вращения на валу. В пазах сердечника ротора находятся короткозамкнутые проводники, которые своим расположением напоминают беличье колесо. Изготавливаются они заливанием в пазы сердечника предварительно расплавленного алюминия. В машинах большой мощности проводниками являются медные стержни.
А что же заставляет электродвигатель работать и исполнять свои функции? После подсоединения устройства к трехфазному электроснабжению, обмотки статора начнут передавать ток. Благодаря образующимся при этом магнитным потокам в сердечнике статора образуется магнитное поле, которое начинает вращаться. Это поле постоянно изменяется и пересекает короткозамкнутые проводники, вызывая электродвижущую силу. Возникающие под воздействием этой силы токи создают собственное магнитное поле. Затем начинается его взаимодействие с полем статора. Так как полюса разноименные притягиваются, а одноименные отталкиваются, получающиеся в результате этих процессов силы приводят в действие ротор. Затем он начинает вращаться. Как уже говорилось выше, частоты вращений поля статора и самого ротора немного отличаются. В этом и заключается секрет работы асинхронного двигателя. Ротор постоянно как будто «пытается догнать» по скорости статор. Если бы это когда-то случилось, исчезла бы энергия, вращающая вал агрегата.
Устройство электродвигателя постоянного тока
Любой электродвигатель состоит из двух основных частей станины (статора) и якоря. На внутренней поверхности статора располагаются полюсы, которые изготавливаются из тонких листов электротехнической стали, изолируются друг от друга при помощи лака и заканчиваются расширениями – наконечниками. Эти наконечники предназначены для равномерного распределения магнитной индукции в воздушном зазоре. Уже непосредственно на самих полюсах располагаются несколько обмоток возбуждения. При этом некоторые из обмоток изготавливаются с большим количеством витков тонкого провода, в то время как конструкция других предполагает малое число витков толстого провода.
Якорь представляет собой зубчатый цилиндр, который устанавливается на валу внутри статора и состоит из пакетов тонких листов электротехнической стали изолированных друг от друга. Стоит отметить, что между каждым отдельным пакетом находятся специальные каналы, предназначенные для вентиляции. В то же время отдельные пазы якоря соединяются между собой проводниками, выполненными из меди. Также необходимым условием при изготовлении якоря является наличие двухслойной обмотки.
Классификация МПТ по способу питания обмоток индуктора и якоря
По данному признаку МПТ делятся на 4 вида.
С независимым возбуждением
Обмотки индуктора и якоря не имеют электрического соединения. У генераторов этого типа обмотку возбуждения питает сеть постоянного тока, аккумулятор или специально предназначенный для этого генератор — возбудитель. Мощность последнего — несколько сотых мощности основного генератора.
Область применения генераторов с независимым возбуждением:
- системы значительной мощности, где напряжение на обмотке возбуждения существенно отличается от генерируемого;
- системы регулирования скорости вращения двигателей, запитанных от генераторов.
У двигателей с независимым возбуждением запитана и якорная обмотка. В основном это также агрегаты большой мощности.
Независимость обмотки индуктора позволяет удобнее и экономичнее регулировать ток возбуждения. Еще одна особенность таких моторов — постоянство магнитного потока возбуждения при любой нагрузке на валу.
С параллельным возбуждением
Обмотки индуктора и якоря соединены в одну цепь параллельно друг другу. Генераторы этого типа обычно применяются для средних мощностей. При параллельном соединении генерируемое устройством напряжение подается на обмотку возбуждения. При соединении в одну цепь обмоток индуктора и якоря говорят о генераторе с самовозбуждением.
По своим характеристикам они идентичны моторам с независимым возбуждением и обладают следующими особенностями:
- при изменении нагрузки частота вращения практически не трансформируется: замедление составляет не более 8% при переводе от холостого хода к номинальной нагрузке;
- можно с минимальными потерями регулировать частоту вращения, причем в широких пределах — 2-кратно, а у специально сконструированных моторов и 6-кратно.
Индуктор вращающегося двигателя с параллельным возбуждением нельзя отсоединять от цепи якоря, даже если он уже отключен. Это приведет к наведению значительной ЭДС в обмотке возбуждения с последующим выходом мотора из строя. Находящийся рядом персонал может получить травму.
С последовательным возбуждением
Обмотки соединены в цепь последовательно друг другу. Через обмотку возбуждения течет ток якоря. Генераторы этого типа почти не применяются, поскольку процесс самовозбуждения происходит достаточно бурно и устройство не способно обеспечить необходимое большинству потребителей постоянство напряжения. Их используют только в специальных установках.
Схема последовательного возбуждения
Двигатели этого типа широко применяют в качестве тяговых (электровозы, троллейбусы, краны и пр.): по сравнению с аналогами параллельного возбуждения, при нагрузке они дают более высокий момент с одновременным уменьшением скорости вращения. Пусковой момент также высок.
Запуск двигателя с нагрузкой ниже 25% номинальной, а тем более на холостом ходу, недопустим: частота вращения окажется чересчур высокой, и агрегат выйдет из строя.
С параллельно-последовательным (смешанным) возбуждением
Существует два вида схемы:
- основная обмотка индуктора включена параллельно с якорной, вспомогательная — последовательно;
- основная обмотка индуктора включена последовательно с якорной, вспомогательная — параллельно.
Схемы систем возбуждения МПТ
Подключение параллельной обмотки до последовательной называют «коротким шунтом», за последовательной — «длинным шунтом». Генераторы этого типа применяются крайне редко.
Двигатели сочетают в себе достоинства аналогов с параллельным и последовательным возбуждением: способны работать на холостом ходу и при этом развивают значительное тяговое усилие. Но и они сегодня почти не применяются.
Принцип действия электродвигателя постоянного тока
В основе принципа работы любого современного электродвигателя постоянного тока лежит принцип магнитной индукции, а также «Правило левой руки». В том случае, если по верхней части обмотки якоря пропустить ток в одном направлении, а по нижней в другом, то он начнет вращаться. Это обусловлено тем, что по правилу левой руки, проводники, которые уложены непосредственно в пазах якоря, будут выталкиваться из магнитного поля, которое создается станиной.
Таким образом, верхняя часть будет выталкиваться влево, а нижняя – вправо, что приведет к вращению самого якоря, поскольку вся энергия от проводников будет передаваться и ему. Однако, в тот момент, когда проводники провернутся и части якоря поменяются местами расположения, его вращение остановится. Чтобы этого не случилось, в электродвигателе применяется коллектор, предназначенный для коммутирования обмотки якоря.
Принцип работы
Работа двигателя заключается в том, что контроллер коммутирует определённое количество обмоток статора таким образом, что вектор магнитных полей ротора и статора ортогональны. При помощи ШИМ (широтно-импульсной модуляции) контроллер совершает управление протекающим через двигатель током и регулирует момент, оказывающий воздействие на ротор. Направление этого действующего момента определяет отметка угла между векторами. При расчётах используются электрические градусы.
В такой ситуации результирующий вектор сдвигается и становится неподвижным по отношению к потоку ротора, что, в свою очередь, создаёт необходимый момент на валу электродвигателя.
Схемы подключения обмоток трехфазных асинхронных электродвигателей
Для того, чтобы начать подключение рассматриваемого вида электродвигателя к однофазной системе электроснабжения, нужно знать, каким образом в электродвигателе подключены обмотки.
В основном, у таких двигателей имеется три обмотки, но соединяться они могут по-разному.
- Звезда. Данный способ соединения обмоток и вправду напоминает звезду. Концы обмоток подводят к одной точке, а фазы подключают к началам. Каждой обмотке дается напряжение в 220 В, а к двум последовательно соединенным прилагается 380 В. Данный способ хорош тем, что с помощью него электродвигатель стартует «мягко», однако при этом ограничена его мощность.
- Треугольник. Схема подключения обмоток треугольником в разы увеличивает мощность двигателя. При пуске возникают большие токи, что может привести к перегрузке сети. При этом способе обмотки соединены по кругу в форму треугольника.
Увидеть рассмотренные схемы соединения можно на рисунке ниже.
В некоторых современных устройствах стали использовать смешанный способ соединения обмоток: устройство начинает работу по схеме «звезда», а затем автоматически переключается на «треугольник». Таким образом достигается и «мягкость» запуска, и высокая мощность электродвигателя.
Для подключения агрегата в сеть 220 В необходимо понять, какой способ соединения обмоток в нем использован. Эту информацию можно узнать, изучив специальную табличку на устройстве. На ней указано, какую мощность имеет двигатель, сколько оборотов в минуту совершает, а также информация о способах соединения.
Значком Δ обозначается тип соединения «треугольник», а Υ — «звезда». Бывают двигатели, на которых возможен только один способ соединения обмоток, а бывают те, на которых возможен любой из двух. При этом смотрите внимательно: на табличке должно быть указано, к питающей сети какого напряжения нужно подключать агрегат при каждом из соединений. Например, если на табличке имеется обозначение Δ/Υ 220/380 В, это означает, что соединение с питанием 220 В возможно только при соединении треугольником! Соединение звездой предполагает питание сети 380 В. Если вы подключите машину с соединением обмоток треугольником к сети 380 В, устройство сгорит! Будьте внимательны!
Безусловно, опытный электрик сможет подключить устройство, которое может подключаться только звездой к 380 В, к 220 В, но для этого необходимо произвести сложную коммутацию с выводами обмоток. Подключать такие устройства к 220 В не рекомендуется, так как можно испортить электродвигатель.
Если по какой-то причине на устройстве отсутствует табличка с характеристиками или вы просто хотите дополнительно убедиться, какое все-таки соединение обмоток имеет агрегат, можете заглянуть в клеммную коробку электродвигателя, которую можно открыть с помощью отвертки.
