Schéma zapojenia motora do 220 voltovej siete

Princíp činnosti

Princíp elektromotora demonštruje najjednoduchší zážitok, ktorý nám všetci ukázali v škole - otáčanie rámu s prúdom v poli permanentného magnetu.

Rám s prúdom je analóg rotora, pevný magnet je stator. Ak sa na rám stane prúd, otočí sa kolmo na smer magnetického poľa a tuhne v tejto polohe. Ak robíte točivý magnet, Rám sa bude otáčať rovnakou rýchlosťou, tj synchronne s magnetom. Máme synchrónny elektromotor. Máme však magnet - je to stator, a je to definitívne nehybný. Ako vytvoriť magnetické pole stacionárneho statora?

Najprv nahradíme trvalý magnet prúdovou cievkou. Toto je navíjanie nášho statora. Ako je známe z tej istej fyziky školy, cievka s prúdom vytvára magnetické pole. Druhý je úmerný veľkosti prúdu a polarita závisí od smeru prúdu v cievke. Ak použijeme striedavý prúd na cievku, získame striedavé pole.

Magnetické pole je vektorové množstvo. Striedavý prúd v napájacej sieti má sínusový tvar.

Bude nám pomôcť veľmi jasná analógia s hodinami. Ktoré vektory sa neustále otáčajú pred našimi očami? Toto sú hodinové ručičky. Predstavte si, že v rohu miestnosti sú hodiny. Druhá ruka sa otáča a robí jeden úplný obrat za minútu. Šípka je vektorom dĺžky jednotky.

Stín, ktorý šípka hodí na stenu, sa mení ako sínus s časom 1 minúta a stín na podlahe je ako kosínus. Alebo sínus, posunutý v fáze o 90 stupňov. Ale vektor sa rovná súčtu jeho projekcií. Inými slovami, šípka sa rovná vektorovému súčtu jeho tieňov.

Dvojfázový synchrónny motor

Na stator umiestnime dve vinutia pod uhlom 90 stupňov, to znamená, že sú vzájomne kolmé. Dávame im sínusový striedavý prúd. Fázu prúdov posunieme o 90 stupňov. Máme dva vektory navzájom kolmé, meniace sa v sínusovom práve s fázovým posunom o 90 stupňov. Celkový vektor sa bude otáčať tak, ako to robí v smere hodinových ručičiek, čo robí jednu plnú otáčku počas obdobia frekvencie striedavého prúdu.

Máme dvojfázový synchrónny elektromotor. Kde môžem dostať prúdy posunuté vo fáze na napájanie vinutí? Pravdepodobne nie všetci vedia, že rozvodné siete AC boli najskôr dvojfázové. A len neskôr, nie bez boja, ustúpil na trojfázové. Ak sa nestratí, náš dvojfázový elektromotor by mohol byť pripojený priamo k obom fázam.

Ale trojfázové siete, pre ktoré boli vyvinuté trojfázové elektromotory, boli porazené. A dvojfázové elektromotory našli svoju aplikáciu v jednofázových sieťach vo forme kondenzátorových motorov.

Trojfázový synchrónny motor

Moderné distribučné siete AC sa vyrábajú v trojfázovej schéme.

• V sieti sa okamžite prenesú tri sínusy s fázovým posunom tretina obdobia alebo 120 stupňov voči sebe navzájom.
• Trojfázový motor sa líši od dvojfázového motora tým, že na statoru nemá dve, ale tri vinutia otočené o 120 stupňov.
• Tri cievky pripojené k trom fázam vytvárajú celkovo rotujúce magnetické pole, ktoré otáča rotor.

Trojfázový asynchrónny motor

Prúd na rotor synchrónneho motora je napájaný zo zdroja energie. Ale my vieme z rovnakej fyziky školy, že prúd v cievke môže byť vytvorený striedavým magnetickým poľom. Môžete jednoducho zatvoriť konce cievky na rotoru. Môžete dokonca nechať len jedno otočenie, ako v ráme. A nechajte prúd vyvolať rotujúce magnetické pole statora.

1. V momente štartovania je rotor nehybný a statorové pole sa otáča.
2. Pole v obryse rotora sa zmení a vyvolá elektrický prúd.
3. Rotor sa začne dotýkať statorového poľa. Ale on nikdy nedosiahne, pretože v tomto prípade prestane byť prúd v ňom vyvolaný.
4. V asynchrónnom motore sa rotor vždy otáča pomalšie ako magnetické pole.
5. Rýchlostný rozdiel sa nazýva skĺznutím. Pripojenie asynchrónneho motora nevyžaduje prívod prúdu na vinutí rotora.

Synchrónne a asynchrónne elektromotory majú svoje výhody a nevýhody, ale skutočnosťou je, že väčšina motorov používaných v priemysle dnes sú asynchrónne trojfázové motory.

Jednofázový asynchrónny motor

Ak necháme na rotoru skratovanú cievku a jednu cievku na stator, potom získame úžasný dizajn - asynchrónny jednofázový motor.

Na prvý pohľad sa zdá, že takýto motor by nemal fungovať. Koniec koncov, v rotoru nie je žiadny prúd, a magnetické pole statora sa neotáča. Ale ak je rotor tlačený ručne v ľubovoľnom smere, motor bude fungovať! A to sa bude otáčať týmto smerom, v ktorom bol tlačený pri štarte.

Je možné vysvetliť prevádzku tohto motora zavedením stacionárneho striedavého magnetického poľa statora ako súčet dvoch polí, ktoré sa otáčajú smerom k sebe. Zatiaľ čo je rotor nehybný, tieto polia sa navzájom vyvažujú, takže jednofázový asynchrónny motor nemôže začať nezávisle. Ak sa rotor pohybuje vonkajšou silou, rotuje sa paralelne s jedným vektorom a stretne sa s druhým.

Prechádzajúci vektor vytiahne rotor za ňou, vektor vektoru sa brzdí.

Možno preukázať, že vzhľadom na rozdiel v rýchlosti počítadla a rýchlosti jazdy bude vplyv pridruženého vektora silnejší a motor bude pracovať v asynchrónnom režime.

Schéma pripojenia

Je možné pripojiť zaťaženie do trojfázovej siete v dvoch schémach - hviezdu a trojuholníka. Keď je hviezda pripojená, vinutia sú navzájom spojené a konce sú pripojené k fázam. Keď je trojuholník zapnutý, koniec jedného vinutia je pripojený na začiatok druhého.

V schéme hviezdicová hviezda sa ukáže byť pod fázovým napätím 220 V. s zahrnutím trojuholníka - pod lineárnym 380 V.

Keď je trojuholník zapnutý, motor vyvíja nielen väčší výkon, ale aj veľké štartovacie prúdy. Preto sa niekedy používa kombinovaná schéma - začnite hviezdou a potom prepnite na trojuholník.

Smer otáčania je určený poradím fázového pripojenia. Ak chcete zmeniť smer, stačí vymeniť akékoľvek dve fázy.

Pripojenie k jednofázovej sieti

Trojfázový motor môže byť pripojený k jednofázovej sieti, aj keď so stratou elektrickej energie, ak pripojte jedno z vinutia cez fázovo posunutý kondenzátor. Pri tomto zapnutí však motor stratí veľa parametrov, takže tento režim sa neodporúča.

Pripojenie pre 220 voltov

Na rozdiel od trojfázového motora je dvojfázový motor pôvodne navrhnutý na zapojenie do jednej fázy siete. Na získanie fázového posunu medzi vinutiami je zapnutý pracovný kondenzátor, takže dvojfázové motory sa tiež nazývajú kondenzátorové motory.

Kapacita pracovného kondenzátora sa vypočíta podľa vzorca pre menovitý prevádzkový režim. Ak sa však režim líši od nominálneho, pri štartovaní je zhoršená rovnováha vinutí. Aby sa zabezpečil štartovací režim pre čas spustenia a zrýchlenia, je paralelne pripojený ďalší pracovný kondenzátor s pracovníkom, ktorý musí byť vypnutý, keď dosiahne menovité otáčky.

Ako zapnúť jednofázový asynchrónny motor

Ak sa nevyžaduje automatické spúšťanie, asynchrónny jednofázový motor má najjednoduchší spínací obvod. Funkciou tohto typu je nemožnosť automatického spustenia.

Pri automatickom spustení sa používa druhé spúšťacie vinutie ako pri dvojfázovom elektromotore. Spúšťacie vinutie je cez spúšťací kondenzátor pripojené len na začiatok a potom musí byť vypnuté ručne alebo automaticky.