Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как найти пусковую обмотку в однофазном двигателе


Как определить рабочую и пусковую обмотки

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Меня часто спрашивают о том, как можно отличить рабочую обмотку от пусковой в однофазных двигателях, когда на проводах отсутствует маркировка.

Каждый раз приходится подробно разъяснять, что и как. И вот сегодня я решил написать об этом целую статью.

В качестве примера возьму однофазный электродвигатель КД-25-У4, 220 (В), 1350 (об/мин.):

  • КД — конденсаторный двигатель
  • 25 — мощность 25 (Вт)
  • У4 — климатическое исполнение

Вот его внешний вид.

Как видите, маркировка (цветовая и цифровая) на проводах отсутствует. На бирке двигателя можно увидеть, какую маркировку должны иметь провода:

  • рабочая (С1-С2) - провода красного цвета
  • пусковая (В1-В2) — провода синего цвета

В первую очередь я Вам покажу, как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного двигателя, а затем соберу схему его включения. Но об этом будет следующая статья. Перед тем как приступить к чтению данной статьи рекомендую Вам прочитать: подключение однофазного конденсаторного двигателя.

Итак, приступим.

1. Сечение проводов

Визуально смотрим сечение проводников. Пара проводов, у которых сечение больше, относятся к рабочей обмотке. И наоборот. Провода, у которых сечение меньше, относятся к пусковой.

Зная основы электротехники, можно с уверенностью сказать: чем больше сечение проводов, тем меньше их сопротивление, и наоборот, чем меньше сечение проводов, тем больше их сопротивление.

В моем примере разница в сечении проводов не видна, т.к. они тонкие и на глаз их отличить не возможно.

2 . Измерение омического сопротивления обмоток

Даже если разницу в сечении проводов видно не вооруженным глазом, то я Вам все равно рекомендую измерять величину сопротивления обмоток. Таким образом, мы заодно и проверим их целостность.

Для этого воспользуемся цифровым мультиметром М890D. Сейчас я не буду рассказывать Вам о том, как пользоваться мультиметром, об этом читайте здесь:

Снимаем изоляцию с проводов.

Затем берем щупы мультиметра и производим замер сопротивления между двух любых проводов.

Если на дисплее нет показаний, то значит нужно взять другой провод и снова произвести замер. Теперь измеренное значение сопротивления составляет 300 (Ом).

Это мы нашли выводы одной обмотки. Теперь подключаем щупы мультиметра на оставшуюся пару проводов и измеряем вторую обмотку. Получилось 129 (Ом).

Делаем вывод: первая обмотка — пусковая, вторая — рабочая.

Чтобы в дальнейшем не запутаться в проводах при подключении двигателя, подготовим бирочки («кембрики») для маркировки. Обычно, в качестве бирок я использую, либо изоляционную трубку ПВХ, либо силиконовую трубку (Silicone Rubber) необходимого мне диаметра. В этом примере я применил силиконовую трубку диаметром 3 (мм).

По новым ГОСТам обмотки однофазного двигателя обозначаются следующим образом:

  • (U1-U2) — рабочая
  • (Z1-Z2) — пусковая

У двигателя КД-25-У4, взятого в пример, цифровая маркировка выполнена еще по-старому:

  • (С1-С2) — рабочая
  • (В1-В2) — пусковая

Чтобы не было несоответствий маркировки проводов и схемы, изображенной на бирке двигателя, маркировку я оставил старую.

Одеваю бирки на провода. Вот что получилось.

Для справки: Многие ошибаются, когда говорят, что вращение двигателя можно изменить путем перестановки сетевой вилки (смены полюсов питающего напряжения). Это не правильно!!! Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами концы пусковой или рабочей обмоток. Только так!!!

Более подробно об этом читайте в моей статье про реверс однофазного электродвигателя.

Мы рассмотрели случай, когда в клеммник однофазного двигателя выведено 4 провода. А бывает и так, что в клеммник выведено всего 3 провода.

В этом случае рабочая и пусковая обмотки соединяются не в клеммнике электродвигателя, а внутри его корпуса.

Как быть в таком случае?

Все делаем аналогично. Производим замер сопротивления между каждыми проводами. Мысленно обозначим их, как 1, 2 и 3.

Вот, что у меня получилось:

  • (1-2) — 301 (Ом)
  • (1-3) — 431 (Ом)
  • (2-3) — 129 (Ом)

Отсюда делаем следующий вывод:

  • (1-2) — пусковая обмотка
  • (2-3) — рабочая обмотка
  • (1-3) — пусковая и рабочая обмотки соединены последовательно (301 + 129 = 431 Ом)

Для справки: при таком соединении обмоток реверс однофазного двигателя тоже возможен. Если очень хочется, то можно вскрыть корпус двигателя, найти место соединения пусковой и рабочей обмоток, разъединить это соединение и вывести в клеммник уже 4 провода, как в первом случае. Но если у Вас однофазный двигатель является конденсаторным, как в моем случае с КД-25, то его реверс можно осуществить путем переключения фазы питающего напряжения.

P.S. На этом все. Если есть вопросы по материалу статьи, то задавайте их в комментариях. Спасибо за внимание. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Однофазный асинхронный двигатель

Дмитрий Левкин

Однофазный асинхронный электродвигатель представляет собой асинхронный электродвигатель, который работает от однофазной сети переменного тока без использования преобразователя частоты и который в базовом режиме работы (после запуска) использует только одну обмотку (фазу). статора.

Сплитфазный двигатель - это однофазный асинхронный двигатель, имеющий вспомогательную (пусковую) обмотку на статоре, смещенную от основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Конструкция однофазного асинхронного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор является вращающейся частью электродвигателя, статор является неподвижной частью электродвигателя, с помощью которого создается магнитное поле для вращения ротора. Construction of a single-phase motor

Основные части однофазного асинхронного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90 ° относительно друг друга.Основная (рабочая) обмотка обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель фактически двухфазный, но поскольку после запуска работает только одна обмотка, электродвигатель называется однофазным.

Ротор типа обычно представляет собой короткозамкнутую обмотку, также называемую «короткозамкнутой клеткой» из-за сходства. Чьи медные или алюминиевые стержни закрыты кольцами на концах, а пространство между стержнями часто заполнено алюминиевым сплавом.Ротор однофазного двигателя также может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Windings of single-phase motor

Однофазный асинхронный двигатель со вспомогательной обмоткой имеет две обмотки, расположенные перпендикулярно друг другу

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим его только с одним витком в главной и вспомогательной обмотках.

Induction motor windings

Анализ корпуса с двумя обмотками, имеющими один оборот

Рассмотрим случай, когда ток не течет во вспомогательной обмотке.При включении основной обмотки статора переменный ток, проходящий через обмотку, создает пульсирующее магнитное поле, стационарное в пространстве, но колеблющееся от + Ф макс. до -Ф макс. .

Старт

Стоп

Pulsating magnetic field

Колеблющееся магнитное поле

Если вы поместите короткозамкнутый ротор с начальным вращением в флуктуирующее магнитное поле, он продолжит вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, мы разделяем флуктуирующее магнитное поле на два одинаковых вращающихся поля, имеющих амплитуду, равную Ф макс. /2 и вращающихся в противоположных направлениях с той же частотой:

,

  • где n f - скорость вращения магнитного поля в прямом направлении, об / мин,
  • n r - скорость вращения магнитного поля в обратном направлении, об / мин,
  • f 1 - частота тока статора, Гц,
  • - число пар полюсов,
  • n 1 - скорость вращения магнитного потока, об / мин

Старт

Стоп

The decomposition of the fluctuating magnetic field

Разложение флуктуирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие флуктуирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай, когда ротор в флуктуирующем магнитном потоке имеет начальное вращение.Например, мы вручную вращали вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к электросети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать крутящий момент, поскольку ротор скольжения относительно прямого и обратного магнитного потока будет неравным.

Предположим, что прямой магнитный поток Ф f вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Ф r в противоположном направлении. Поскольку скорость вращения ротора n 2 меньше скорости вращения магнитного потока n 1 , то скольжение ротора относительно потока Ф f будет:

,

  • где s f - скольжение ротора относительно прямого магнитного потока,
  • n 2 - частота вращения ротора,
  • с асинхронным двигателем скольжения
Single-phase motor magnetic field

Прямой и обратный вращающийся магнитный поток вместо флуктуирующего магнитного потока

Магнитный поток Ф r вращается против вращения ротора, скорость вращения ротора n 2 относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Ф r

,

  • , где s r - скольжение ротора относительно обратного магнитного потока

Старт

Magnetic field penetrating the rotor

Стоп

Rotating magnetic field

Вращающееся магнитное поле, пронизывающее ротор

The current of induction motor rotor

Ток, индуцированный в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции, магнитные потоки прямого Ф f и обратного Ф r , генерируемые обмоткой статора, индуцируют ЭДС в обмотке ротора, которая, соответственно, в короткозамкнутом роторе генерирует токи I 2f. а я .Частота тока в роторе пропорциональна скольжению, поэтому:

,

  • где f 2f - частота тока I 2f , индуцированного прямым магнитным потоком, Гц

,

  • где f 2r - частота тока I 2r , индуцированного обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, когда ротор вращается, электрический ток I 2r , индуцированный обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f 2r , намного превышающую частоту f 2f тока ротора I 2f индуцируется передним полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f 1 = 50 Гц при n 1 = 1500 и n 2 = 1440 об / мин,

скольжения ротора относительно прямой магнитный поток s f = 0,04;
частота тока, индуцированного прямым магнитным потоком f 2f = 2 Гц;
проскальзывание ротора относительно обратного магнитного потока а с р = 1,96;
частота тока, индуцированного обратным магнитным потоком f 2r = 98 Гц

Magnetic torque acting on the rotor

Согласно закону Ампера, крутящий момент возникает в результате взаимодействия электрического тока I 2f с магнитным полем F f

,

  • где M f - магнитный момент, создаваемый прямым магнитным потоком, Н, м,
  • с М - постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I 2r , взаимодействуя с магнитным полем Ф r , создает тормозной момент M r , направленный против вращения ротора, то есть в противоположность моменту M f :

,

  • , где M r - магнитный момент, создаваемый обратным магнитным потоком, Н 900 м

Результирующий крутящий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

,

Примечание: В связи с тем, что во вращающемся роторе прямое и обратное магнитное поле будет индуцировать ток различной частоты, крутящие моменты, действующие на ротор в разных направлениях, не будут одинаковыми.Следовательно, ротор будет продолжать вращаться в колеблющемся магнитном поле в направлении, в котором он имел начальное вращение.

Эффект торможения обратного поля

Когда однофазный двигатель работает в пределах номинальной нагрузки, то есть при малых значениях скольжения s = s f , крутящий момент создается в основном за счет крутящего момента M f . Эффект торможения от крутящего момента обратного поля M r незначительный. Это связано с тем, что частота f 2r значительно выше частоты f 2f , поэтому индуктивное сопротивление обмотки ротора а х 2r = x 2 с r к току У меня намного больше, чем у него активное сопротивление.Поэтому ток I 2r , имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Ф r , значительно ослабляя его.

,

  • где r 2 - сопротивление стержней ротора, Ом,
  • x 2r - реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности мал, то станет понятно, почему M r под нагрузкой двигателя не оказывает существенного тормозного воздействия на ротор однофазного двигателя.

Torques acting on the fixed rotor

При одной фазе ротор не может быть запущен.

Torques acting on the rotating rotor

Ротор с начальным вращением будет продолжать вращаться в поле, создаваемом однофазным статором

Действие флуктуирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n 2 = 0) скольжение s f = s r = 1 и M f = M r , поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя M f = 0.Чтобы создать пусковой момент, необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, равенство моментов М f и М r нарушается, и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение M = M f - M r ≠ 0.

Запуск однофазного асинхронного двигателя. Как создать начальный поворот?

Одним из способов создания пускового крутящего момента в однофазном асинхронном двигателе является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки B, которая смещена в пространстве относительно главной (рабочей) обмотки A под углом 90 электрических градусов.Для того чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле, токи I A и I B в обмотках должны быть не в фазе относительно друг друга. Для получения фазового сдвига между токами I A и I B вспомогательная (пусковая) обмотка B соединяется с фазосдвигающим элементом, который представляет собой сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор). [1].

После того, как ротор двигателя ускоряется до скорости вращения, близкой к постоянной, пусковая обмотка B отключается.Вспомогательная обмотка отключается либо автоматически с помощью центробежного переключателя, реле задержки времени, тока или дифференциального реле, либо вручную с помощью кнопки.

Таким образом, во время запуска однофазный асинхронный двигатель работает как двухфазный, а после запуска - как однофазный.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Сопротивление пуска асинхронного двигателя

Сопротивление пуска Асинхронный двигатель представляет собой двухфазный двигатель, в котором цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным сопротивлением.

Wiring diagram of a single-phase motor with starting resistance

Омический фазовый сдвиг, бифилярная пусковая обмотка

Single phase motor with different winding resistance

Различное сопротивление и индуктивность обмоток

Для запуска однофазного асинхронного двигателя вы можете использовать пусковой резистор, который последовательно подключен к пусковой обмотке. В этом случае можно добиться сдвига фаз на 30 ° между токами главной и вспомогательной обмоток, чего вполне достаточно для запуска двигателя.В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется различным комплексным сопротивлением цепей.

Кроме того, фазовый сдвиг можно создать с помощью пусковой обмотки с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Для этого пусковая обмотка выполняется с меньшим числом витков и с использованием более тонкой проволоки, чем в основной обмотке.

Пусковой конденсаторный асинхронный двигатель

Запуск конденсатора Асинхронный двигатель представляет собой двухфазный двигатель, в котором цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Wiring diagram of a single-phase motor with starting capacitor

Емкостный фазовый сдвиг с пусковым конденсатором

Для достижения максимального пускового крутящего момента необходимо создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого необходимо, чтобы токи в основной и вспомогательной обмотках были смещены относительно друг друга на 90 °. Использование резистора или дросселя в качестве элемента, сдвигающего фазу, не обеспечивает требуемого сдвига фаз. Только включение конденсатора определенной емкости позволяет сдвиг фазы на 90 °.

Среди фазосдвигающих элементов только конденсатор позволяет достичь наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели, в цепи которых постоянно включенный конденсатор, используют две фазы для работы и называются конденсаторными. Принцип работы этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Асинхронный двигатель с заштрихованными полюсами представляет собой двухфазный двигатель, в котором вспомогательная обмотка замкнута накоротко.

Статор однофазного асинхронного двигателя с заштрихованными полюсами обычно имеет выступающие полюса. Каждый полюс статора разделен на две неравные секции осевой канавкой. Меньшая часть полюса имеет короткозамкнутый виток. Ротор однофазного двигателя с заштрихованными полюсами закорочен в виде короткозамкнутого сепаратора.

Когда однофазная обмотка статора включена в электрическую сеть, в магнитной цепи двигателя создается флуктуирующий магнитный поток.Одна часть которого проходит через затененный Ф ', а другая Ф' вдоль затененного участка полюса. Поток Ф 'вызывает короткое замыкание ЭДС E k , в результате чего ток I k отстает от E В фазе к из-за индуктивности катушки. Ток I к создает магнитный поток Ф к , направленный противоположно Ф ", создавая результирующий поток в затененном участке полюса Ф с = Ф" + Ф к . Таким образом, в двигателе потоки затененных и незатененных участков полюса смещаются во времени на определенный угол.

Пространственные и временные углы сдвига между потоками Ф с и Ф 'создают условия для появления вращающегося эллиптического магнитного поля в двигателе, начиная с Ф с ≠ Ф'.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя низкие. КПД намного ниже, чем у асинхронных двигателей с пусковым конденсатором той же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутой катушке.

Single-phase induction motor with asymmetrical stator

Статор такого однофазного двигателя выполнен с выступающими полюсами на несимметричном многослойном сердечнике.Ротор имеет короткозамкнутую обмотку.

Этот двигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком этого мотора является низкий КПД.

Также прочитайте

.

Реверсивные однофазные асинхронные двигатели

Так как моя статья двигателей переменного тока, Меня часто спрашивали о том, как поменять асинхронный двигатель переменного тока. Я не рассматривал, как асинхронные двигатели запускаются более подробно потому что это обширная тема сама по себе.

Ротор асинхронного двигателя по существу представляет собой проницаемый железный сердечник с алюминиевой обмоткой от короткого замыкания. Ты можешь видеть алюминий на обоих концах ротора. Алюминий также проходит через продольные отверстия в роторе для короткого замыкания типа «беличья клетка» обмотка цепи.Вы можете едва видеть линии, под небольшим углом на роторе где обмотки проходят.

Обмотка короткого замыкания заставляет ротор противостоять быстрым изменениям магнитного поля. поля, поэтому, если он подвергается вращающемуся магнитному полю, он будет пытаться следовать этому. (подробнее об этом здесь)

В трехфазном двигателе три фазы на трех обмотках естественно создать вращающееся магнитное поле. Но для однофазных двигателей переменного тока магнитное поле меняется только вперед и назад. Нужна хитрость создать вращающееся поле.


Реверсивный двухфазный двигатель

В этом двигателе с разделенной фазой главная обмотка (метка «M») подключен к сети переменного тока частотой 60 Гц, а другая обмотка (метка «О») подключена последовательно с конденсатор (с). Взаимодействие между индуктивностью двигателя обмотки и емкость конденсатора приводит к тому, что обмотка составляет около 90 градусов в противофазе с главной обмоткой.

С главной обмоткой, создающей магнитное поле, которое чередуется вертикально, а другая обмотка создает магнитное поле, которое чередуется по горизонтали но в противофазе их сумма представляет собой вращающееся магнитное поле.Ротор пытается следовать за ним, заставляя его вращаться.

Реверсирование двигателя - это просто вопрос перемещения силового соединения так что другая обмотка находится прямо на переменном токе. По сути, движется одна сторона подключения питания от (A) до (B), вызывая обмотку (O) быть главной обмоткой и обмоткой (M) быть сдвинутой по фазе.

На двигателях мощностью более 1/4 л.с. две обмотки обычно имеют разные количество оборотов, поэтому этот метод реверса может не применяться. Сначала убедитесь, что сопротивление двух обмоток одинаково.

Если обмотки не имеют одинаковое сопротивление, вы все равно можете поменять его путем изменения полярности одной из обмоток при условии, что Windigs не связаны друг с другом внутри двигателя (например, более трех провода выходящие из обмоток).


Обмотки стартера на двигателях большего размера

Теперь, если мы посмотрим внутрь большего двигателя, как этот двигатель 3/4 лошадиных сил, вид обмоток гораздо сложнее. Обмотки распределены по многим слотам в статоре двигателя (С).Таким образом, там менее резкое изменение от одного полюса к другому. это делает для более гладкого магнитного поля, что делает более тихим, более эффективный мотор.

Этот двигатель имеет толстую главную обмотку (M), а также обмотку стартера изготовлен из более тонкой проволоки (S). Главная обмотка создает горизонтальную магнитное поле, а обмотка стартера создает вертикальное.

Эта обмотка стартера последовательно с конденсатором (С) и центробежным выключатель (S). В этом двигателе установлен пусковой конденсатор внутри основного корпуса.Более типично, конденсатор стартера установлен поверх корпуса под металлический купол.

Центробежный выключатель (S) установлен на задней панели и активируется диском (P), который нажимает на вкладку на переключатель (слева от S на фото).

Сняв ротор и посмотрев на диск, вы увидите две металлические вкладки. Когда двигатель вращается, центробежная сила выталкивает их наружу, что в свою очередь тянет диск обратно. Это освобождает пластиковую вкладку на переключателе, вызывая размыкание переключателя и отключение обмотки стартера.Диск отодвигается настолько далеко, что больше не соприкасается с вкладкой, сводя к минимуму трение и износ. Это умный способ активировать переключатель на основе центробежной силы без необходимости переключиться на вращение.

Центробежный выключатель делает отчетливый "щелчок" когда он сбрасывается после выключения двигателя. Щелчок выключателя вовлекаться, когда это начинается, намного труднее различить.

Если обмотка стартера помогает запустить двигатель, это, несомненно, поможет мотор тоже работает.Так почему бы просто не оставить стартер обмотка подключена? Ну, то Весь сдвиг фазы не так уж и элегантен. Размер конденсатора у вас Очень многое зависит от нагрузки двигателя. Чтобы быстро запустить двигатель, вам нужна большая емкость, чем для эффективной непрерывной операция. Кроме того, конденсатор является электролитическим конденсатором, а не рассчитан на постоянную нагрузку. И поскольку обмотка стартера только кратко, поэтому он сделан из более тонкой проволоки, чтобы сэкономить деньги, потому что медь дорогая.

Есть некоторые двигатели, которые используют большой конденсатор для запуска и меньший конденсатор для непрерывной работы. Такие моторы часто имеют два внешних конденсатора (С), как показано на этом в моей таблице. Эти двигатели называются двигателями с запуском конденсатора. Двигатели запуска конденсатора запуска конденсатора, как правило, более одного лошадиных сил. Это 1,75 лошадиных сил.

Двигатели можно сделать дешевле, заменив там конденсатор резистор. Хотя обычно отдельный резистор не добавляется.Вместо, обмотка стартера выполнена из более тонкой (более дешевой) медной проволоки, поэтому оно имеет большее сопротивление в самой обмотке.

Это приводит к гораздо меньшему сдвиг фазы, чем с конденсатором, но достаточно, чтобы запустить двигатель. Обмотки двигателя по существу образуют индуктор, а когда синусоида переменного тока (например, мощность переменного тока) применяется к индуктору, ток отстает от напряжения на 90 градусов. И магнитное поле строго зависит от тока.

Для резистора ток находится в фазе с напряжением.Если бы у нас был большой сопротивление и малая индуктивность последовательно, падение напряжения и ток будет в значительной степени определяется резистором. Так ток и магнит поле будет в значительной степени в фазе с приложенным напряжением. С участием ток в основной обмотке отстает на 90 градусов, мы бы Разница между ними 90 градусов, но обмотка стартера было бы крайне неэффективно.

На самом деле компромисс для гораздо меньшего фазового сдвига и больше мощности. Этого достаточно, чтобы запустить двигатель.Несмотря на это, стартер на этих двигателях довольно неэффективен, но это не имеет большого значения, когда двигатель работает. Тем не менее, дополнительный ток Требуется для стартера может взорвать выключатель, поэтому этот метод обычно используется только для небольших двигателей, от 1/4 до 1/2 л.с. Двигатели мощностью 3/4 лошадиных силы или более обычно используют пусковой конденсатор.

Если вы не знакомы с аналоговой электроникой, приведенное выше объяснение вероятно, неадекватен, и вы можете прочитать больше об индукции моторы, если вы этого не понимаете.

С асинхронными двигателями изнашиваются только подшипники, выключатель стартера и конденсатор. Без конденсатора есть один меньше вещей, чтобы потерпеть неудачу.

Совсем недавно я случайно заклинил выключатель стартера на 1/4 л.с. резистивный пуск двигателя от сушилки для белья (тот, на это воздуходувка) и потребовалось всего около 15 секунд для отключения двигателя его схема тепловой защиты из-за перегрева обмотки стартера.


Реверсивный двигатель запуска конденсатора

Так как же нам поменять пусковой двигатель конденсатора? Однажды началось, однофазная индукция Мотор с удовольствием поедет в любом направлении.Чтобы изменить это, нам нужно изменить направление вращающегося магнитного поля, создаваемого основным и обмотки стартера. И это может быть достигнуто путем изменения полярность обмотки стартера. В основном нам нужно поменять местами соединения на любом конце обмотки стартера. Иногда это просто обмотка, иногда обмотка, выключатель и конденсатор наоборот. Порядок выключателя и конденсатора не материя, до тех пор, пока ты подключен последовательно.

Вы также можете поменять местами двигатель, поменяв главную обмотку (тот же эффект).

Если вы должны были переключить главную и пусковую обмотки, как это делается с двигателем с разделенной фазой, двигатель также обратный. Тем не мение, он не будет работать на полную мощность, а также может сгореть. обмотка стартера не подходит для непрерывной работы.

Надпись на этом двигателе указывает на то, что «ДВИГАТЕЛЬ НЕ РЕВЕРСИВ».

Если вы посмотрите на предыдущие фотографии этого двигателя, вы можете увидеть, что есть только три провода (красный, желтый и синий) выходят из обмоток.Один конец основной и стартерной обмоток соединен вместе прямо на обмотках.

Чтобы поменять обмотку стартера, мне нужно разорвать эту связь внутри обмоток и вывести другой конец стартера обмотка. Но я действительно не могу получить это из-за как это внутри двигателя. Я должен был бы вырезать дыру в Корпус, чтобы даже добраться до точки, где они связаны друг с другом. Это не то, чтобы этот двигатель не мог быть полностью изменен, просто это, как экономия средств мера, они сделали, что это изменило его сложнее, чем стоит беда.

Но на двигателях, которые являются обратимыми, этикетка всегда указывает, чтобы поменять местами два провода, чтобы поменять его.

Провода для обратного хода всегда являются проводами, которые ведут к обмотке стартера.

Если у вас есть мотор, на котором отсутствует метка, обмотка стартера как правило, примерно в три раза превышает электрическое сопротивление основного обмотка и всегда последовательно с выключателем стартера и конденсатором (если есть). Если вы можете изолировать оба конца этой обмотки и поменять их местами, вы можете поменять мотор.Однако, если есть только три провода выходят из обмоток, затем основная и пусковая обмотки один конец связан, и двигатель не является обратимым.

Для 120-вольтного двигателя мощностью 1/2 л.с. основная обмотка обычно имеет около 1,5 кОм, а обмотка стартера около 4 кОм. Для 240 вольт 1/2 л.с. двигатели (только 240 вольт), вы должны ожидать около 6 Ом на главной обмотке и 16 Ом на стартерную обмотку. Ожидайте, что сопротивление обмоток будет обратно пропорционально лошадиным силам.

У многих двигателей будет несколько дополнительных проводов, выходящих из обмоток. Часто к обмоткам присоединяется тепловой выключатель, и этот выключатель может быть частично привязан к одной из обмоток. Также если мотор можно подключить на 120 и 240 вольт, основная обмотка будет состоять из двух обмоток по 120 вольт, которые могут быть подключены последовательно или параллельно. Так что может быть довольно много проводов, выходящих из обмоток. Это может занять немного времени и прощупывание, чтобы выяснить это.

Для двигателей, которые могут быть подключены как к 120 вольтам, так и к 240 вольтам, стартер обмотка 120 вольт.Когда эти двигатели подключены к 240 вольт, главная обмотка используется в качестве автотрансформатора, чтобы сделать 120 вольт для обмотки стартера. В противном случае, проводка двигателя от 120 до 240 вольт было бы намного сложнее!

Смотри также:


Вернуться на мой веб-сайт Деревообработка ,

Три способа управления однофазным асинхронным двигателем

Каждый день инженеры разрабатывают продукты, в которых используются однофазные асинхронные двигатели. Регулирование скорости однофазных асинхронных двигателей является желательным в большинстве приложений управления двигателями, поскольку оно не только обеспечивает переменную скорость, но также снижает потребление энергии и слышимый шум.

Большинство однофазных асинхронных двигателей являются однонаправленными, что означает, что они предназначены для вращения в одном направлении.Либо добавив дополнительные обмотки, внешние реле и переключатели, либо добавив зубчатые механизмы, можно изменить направление вращения. Используя микроконтроллерные системы управления, можно добавить изменение скорости в систему. В дополнение к опции изменения скорости, направление вращения также может быть изменено в зависимости от используемых алгоритмов управления двигателем.

Двигатели с постоянным разделенным конденсатором (PSC) являются наиболее популярным типом однофазных асинхронных двигателей. В этой статье будут обсуждаться различные методы и топологии привода для управления скоростью двигателя PSC в одном и двух направлениях.

Интерфейс микроконтроллера

Микроконтроллер является мозгом системы. Часто контроллеры, используемые для управления двигателем, имеют специализированные периферийные устройства, такие как ШИМ управления двигателем, высокоскоростные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и диагностические выводы. PIC18F2431 и dsPIC30F2010 от Microchip оба имеют эти встроенные функции.

Наличие доступа к специализированной микроконтроллерной периферии облегчает реализацию алгоритмов управления.

Каналы АЦП

используются для измерения тока двигателя, температуры двигателя и температуры радиатора (подключенных к выключателям питания). Третий канал АЦП используется для считывания уровней потенциометра, который затем используется для установки скорости двигателя. Дополнительные каналы АЦП могут использоваться в конечном приложении для считывания различных датчиков, таких как датчик приближения, датчики мутности, уровень воды, температура морозильной камеры и т. Д.

Входы и выходы общего назначения (входы / выходы) могут использоваться для сопряжения переключает и отображает в приложении.Например, в холодильной установке эти универсальные входы / выходы могут использоваться для управления ЖК-дисплеем, семисегментным светодиодным дисплеем, кнопочным интерфейсом и т. Д. Каналы связи, такие как I2C (TM) или SPI ( TM) используются для соединения платы управления двигателем с другой платой для обмена данными.

Интерфейсы неисправностей и диагностики включают входные линии со специальными функциями, такими как возможность отключения ШИМ в случае катастрофических неисправностей в системе. Например, в посудомоечной машине, если привод заблокирован из-за скопившихся отходов, это может помешать вращению двигателя.Эта блокировка может быть обнаружена в виде перегрузки по току в системе управления двигателем. Используя функции диагностики, эти типы неисправностей могут быть зарегистрированы и / или отображены, или переданы на ПК для устранения неисправностей обслуживающего персонала. Зачастую это предотвращает серьезные сбои и сокращает время простоя продукта, что приводит к снижению затрат на обслуживание.

Аппаратный интерфейс для PIC 18F2431 или dsPIC30F2010.

ШИМ являются основными периферийными устройствами, используемыми для управления двигателем. Используя вышеуказанные входы, алгоритм управления двигателем микроконтроллера определяет рабочий цикл ШИМ и схему выхода. Наиболее ценные функции ШИМ включают дополнительные каналы с программируемым временем простоя. ШИМ могут быть выровнены по краям или по центру. Выровненные по центру ШИМ имеют преимущество в том, что продукт излучает электромагнитные помехи.

Вариант № 1: однонаправленный контроль

Управление

VF в одном направлении делает топологию привода и алгоритм управления относительно простыми.Задача состоит в том, чтобы генерировать источник питания переменного напряжения и частоты из источника питания с фиксированным напряжением и частотой (такого как источник питания от настенной розетки). На рисунке на стр. 85 показано структурное представление этой топологии привода с тремя основными разделами сборки, которые обсуждались ранее. Обмотки двигателя подключены к центру каждого полумоста в секции выходного инвертора. Многие имеющиеся в продаже двигатели имеют как главную, так и пусковую обмотки, соединенные вместе с конденсатором, соединенным последовательно с пусковой обмоткой.При такой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2).

MCU, показанный на блок-схеме, имеет модуль PWM Power Control (PCPWM), который способен выводить до трех пар ШИМ с мертвой зоной между парами. Зона нечувствительности необходима в приложении управления асинхронным двигателем, чтобы избежать перекрестной проводимости шины постоянного тока через выключатели питания, когда один выключается, а другой включается. Диагностическая схема может включать в себя контроль тока двигателя, контроль напряжения шины постоянного тока и контроль температуры на радиаторе, подключенном к выключателям питания и двигателю.

Блок-схема топологии привода с тремя основными строительными секциями. При такой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2). Показанный MCU имеет модуль ШИМ, который способен выводить до трех пар ШИМ с мертвой зоной между парами.
Двунаправленный контроль с использованием H-моста.

Двунаправленный контроль

Большинство двигателей PSC предназначены для работы в одном направлении. Тем не менее, многие приложения требуют двунаправленного вращения двигателя. Исторически зубчатые механизмы или внешние реле и переключатели использовались для достижения двунаправленного вращения. При использовании механических передач вал двигателя вращается в одном направлении, а шестерни для прямого и обратного хода включаются и выключаются в соответствии с требуемым направлением. С помощью реле и переключателей полярность пусковой обмотки электрически меняется в зависимости от требуемого направления.

К сожалению, все эти компоненты увеличивают стоимость системы для базового управления ВКЛ и ВЫКЛ в двух направлениях.

В этом разделе мы обсудим два метода двунаправленного управления скоростью для двигателей PSC с использованием привода на основе микроконтроллера. Топологии привода, обсуждаемые здесь, создают эффективные напряжения, которые приводят в движение главную обмотку и начинают намотку при фазовых сдвигах на 90 градусов друг к другу. Это позволяет разработчику системы постоянно удалять конденсатор, последовательно включенный в пусковую обмотку, из цепи, что снижает общую стоимость системы.

Вариант № 2: H-Bridge Inverter

Этот метод имеет удвоитель напряжения на входной стороне; на выходной стороне используется H-мост или двухфазный инвертор (см. рисунок выше). Один конец главной и пусковой обмоток соединен с каждой полумостом; другие концы соединены вместе в нейтральной точке источника питания переменного тока, которая также служит центральной точкой удвоителя напряжения.

Для схемы управления требуется четыре ШИМ с двумя комплементарными парами и достаточной зоной нечувствительности между комплементарными выходами.PWM0-PWM1 и PWM2-PWM3 являются парами ШИМ с мертвой зоной. Используя ШИМ, шина постоянного тока синтезируется, чтобы обеспечить два синусоидальных напряжения при 90 градусах в противофазе с переменной амплитудой и переменной частотой, согласно профилю VF. Если напряжение, подаваемое на главную обмотку, отстает от пусковой обмотки на 90 градусов, то двигатель вращается в прямом направлении. Чтобы изменить направление вращения, напряжение, подаваемое на главную обмотку, должно привести к напряжению, подаваемому на пусковую обмотку.

Фазовые напряжения, когда двигатель работает в прямом и обратном направлении.

Этот инверторный способ управления двигателем типа PSC имеет следующие недостатки.

Основные и пусковые обмотки имеют разные электрические характеристики. Таким образом, ток, протекающий через каждый переключатель, не сбалансирован. Это может привести к преждевременному выходу из строя переключающих устройств в преобразователе.

Общая точка обмоток напрямую связана с нейтральным источником питания. Это может увеличить переключающие сигналы, проникающие в основной источник питания, и может увеличить шум, излучаемый на линию.В свою очередь, это может ограничивать уровень электромагнитных помех изделия, нарушая определенные цели и нормы проектирования.

Эффективное обрабатываемое напряжение постоянного тока является относительно высоким из-за цепи удвоителя входного напряжения.

Наконец, стоимость самой цепи удвоения напряжения высока из-за двух больших конденсаторов мощности.

Лучшим решением для минимизации этих проблем было бы использование трехфазного инверторного моста, как описано в следующем разделе.

Вариант № 3: Использование трехфазного инверторного моста

Входная секция заменена стандартным диодно-мостовым выпрямителем.Выходная секция имеет трехфазный инверторный мост. Основным отличием от предыдущей схемы является метод, используемый для подключения обмоток двигателя к инвертору. Один конец главной и стартовой обмоток соединен с одним полумостом каждая. Другие концы связаны между собой и соединены с третьей половинкой моста.

Управление с использованием трехфазного инверторного моста.

Благодаря этой топологии привода управление становится более эффективным.Однако алгоритм управления становится более сложным. Напряжения обмоток, Va, Vb и Vc, должны контролироваться для достижения разности фаз между эффективными напряжениями на основной и пусковой обмотках, чтобы иметь фазовый сдвиг на 90 градусов друг к другу.

Чтобы иметь равные уровни напряжения-напряжения на всех устройствах, что улучшает использование устройства и обеспечивает максимально возможное выходное напряжение для данного напряжения шины постоянного тока, все три напряжения фазы инвертора поддерживаются на одной амплитуде, как указано в :

| Ва | = | Vb | = | Vc |

Эффективное напряжение на главной и пусковой обмотках, определяемое как:

.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020