220V jednofázové elektromotory sa široko používajú v rôznych priemyselných a domácich zariadeniach: čerpadlá, práčky, chladničky, vŕtačky a obrábacie stroje.
Odrody
Existujú dva najobľúbenejšie druhy týchto zariadení:
- Zberateľ.
- Asynchrónne.
Posledné menované majú jednoduchší dizajn, ale majú množstvo nevýhod, medzi ktoré patria ťažkosti pri zmene frekvencie a smeru otáčania rotora.
Zariadenie s indukčným motorom
Výkon tohto motora závisí od konštrukčných prvkov a môže sa pohybovať od 5 do 10 kW. Jeho rotorom je vinutie nakrátko - hliníkové alebo medené tyče, ktoré sú na koncoch uzavreté.
Jednofázový asynchrónny motor je spravidla vybavený dvoma vinutiami navzájom posunutými o 90°. V tomto prípade hlavná (pracovná) zaberá významnú časť drážok a pomocná (štartovacia) - zvyšok. Tvoje menojednofázový asynchrónny elektromotor dostal len preto, že má len jedno pracovné vinutie.
Princíp činnosti
Striedavý prúd pretekajúci cez hlavné vinutie vytvára magnetické pole, ktoré sa periodicky mení. Pozostáva z dvoch kruhov s rovnakou amplitúdou, ktorých rotácia nastáva smerom k sebe.
V súlade so zákonom elektromagnetickej indukcie vytvára magnetický tok meniaci sa v uzavretých závitoch rotora indukčný prúd, ktorý interaguje s poľom, ktoré ho vytvára. Ak je rotor v stacionárnej polohe, momenty síl, ktoré naň pôsobia, sú rovnaké, v dôsledku toho zostáva nehybný.
Keď sa rotor otáča, naruší sa rovnosť momentov síl, pretože kĺzanie jeho závitov vo vzťahu k rotujúcim magnetickým poliam bude odlišné. Ampérová sila pôsobiaca na otáčky rotora z priameho magnetického poľa bude teda výrazne väčšia ako zo strany spätného poľa.
V otáčkach rotora môže indukčný prúd vzniknúť len ako výsledok ich priesečníka siločiar magnetického poľa. Ich rotácia by sa mala vykonávať rýchlosťou o niečo menšou ako je frekvencia rotácie poľa. Odtiaľ vlastne pochádza názov asynchrónny jednofázový elektromotor.
V dôsledku zvýšenia mechanického zaťaženia sa rýchlosť otáčania znižuje, indukčný prúd v otáčkach rotora sa zvyšuje. Zvyšuje tiež mechanický výkon motora a striedavý prúd, ktorý spotrebúva.
Schéma pripojenia a spustenia
Samozrejme, manuálneroztočenie rotora pri každom spustení motora je nepohodlné. Preto sa na zabezpečenie počiatočného rozbehového momentu používa štartovacie vinutie. Pretože tvorí pravý uhol s pracovným vinutím, aby sa vytvorilo točivé magnetické pole, prúd musí byť fázovo posunutý voči prúdu v pracovnom vinutí o 90°.
To možno dosiahnuť zahrnutím prvku fázového posunu do obvodu. Tlmivka alebo rezistor nemôže poskytnúť fázový posun o 90 °, preto je vhodnejšie použiť kondenzátor ako prvok fázového posunu. Tento jednofázový motorový obvod má vynikajúce štartovacie vlastnosti.
Ak kondenzátor funguje ako prvok fázového posunu, elektromotor môže byť štrukturálne znázornený:
- S prevádzkovým kondenzátorom.
- So štartovacím kondenzátorom.
- S prevádzkovým a štartovacím kondenzátorom.
Druhá možnosť je najbežnejšia. V tomto prípade je zabezpečené krátke spojenie štartovacieho vinutia s kondenzátorom. To sa deje len pri štarte, potom sa vypnú. Túto možnosť je možné implementovať pomocou časového relé alebo uzavretím okruhu po stlačení tlačidla štart.
Takáto schéma pripojenia jednofázového elektromotora sa vyznačuje pomerne nízkym rozbehovým prúdom. V nominálnom režime sú však parametre nízke kvôli skutočnosti, že pole statora je eliptické (je silnejšie v smere pólov).
Schéma s trvalo pripojeným pracovným kondenzátoromV nominálnom režime to funguje lepšie, pričom štartovacie charakteristiky sú priemerné. Možnosť s pracovným a štartovacím kondenzátorom je v porovnaní s predchádzajúcimi dvoma stredná.
Motor kolektora
Zvážte jednofázový elektromotor kolektorového typu. Toto všestranné zariadenie môže byť napájané jednosmerným alebo striedavým prúdom. Často sa používa v elektrickom náradí, práčkach a šijacích strojoch, mlynčekoch na mäso - tam, kde je potrebný spätný chod, jeho rotácia nad 3000 ot./min. alebo nastavenie frekvencie.
Vinutia rotora a statora elektromotora sú zapojené do série. Prúd je dodávaný pomocou kief, ktoré sú v kontakte s platňami kolektora, ku ktorým priliehajú konce vinutí rotora.
Spätný chod sa vykonáva zmenou polarity pripojenia rotora alebo statora k elektrickej sieti a rýchlosť otáčania sa reguluje zmenou prúdu vo vinutí.
Chyby
Zberný jednofázový elektromotor má nasledujúce nevýhody:
- Rádiové rušenie, obtiažna obsluha, značná hladina hluku.
- Zložitosť zariadenia, je takmer nemožné ho opraviť svojpomocne.
- Vysoká cena.
Pripojenie
Na správne pripojenie motora v jednofázovej sieti musia byť splnené určité požiadavky. Ako už bolo spomenuté, existuje množstvo motorov schopnýchpracovať z jednofázovej siete.
Pred pripojením je dôležité uistiť sa, že frekvencia a napätie siete uvedené na puzdre zodpovedajú hlavným parametrom elektrickej siete. Všetky pripájacie práce sa smú vykonávať len s obvodom bez napätia. Tiež by ste sa mali vyhnúť nabitým kondenzátorom.
Ako pripojiť jednofázový motor
Pre pripojenie motora je potrebné zapojiť stator a kotvu (rotor) do série. Svorky 2 a 3 sú prepojené a ďalšie dva je potrebné pripojiť k okruhu 220 V.
Vzhľadom na to, že jednofázové elektromotory 220V pracujú v striedavom prúdovom obvode, vzniká v magnetických systémoch magnetický striedavý tok, ktorý vyvoláva vznik vírivých prúdov. Preto je magnetický systém statora a rotora vyrobený z elektrooceľových plechov.
Pripojenie bez riadiacej jednotky s elektronikou môže viesť k tomu, že v čase štartovania vzniká značný nábehový prúd a v kolektore dochádza k iskreniu. Obrátenie smeru otáčania kotvy sa vykonáva zmenou poradia zapojenia pri obrátení vývodov kotvy alebo rotora. Hlavnou nevýhodou týchto motorov je prítomnosť kief, ktoré by sa mali vymeniť po každej dlhšej prevádzke zariadenia.
V asynchrónnych motoroch takéto problémy neexistujú, pretože nemajú kolektor. Magnetické pole rotora sa vytvára bez elektrických spojení v dôsledku vonkajšieho magnetického poľa statora.
Pripojenie cez magnetický štartér
Pozrime sa, ako môžete pripojiť jednofázový elektromotor cez magnetický štartér.
1. V prvom rade je teda potrebné zvoliť štartér s magnetickým prúdom tak, aby jeho kontaktný systém odolal záťaži elektromotora.
2. Napríklad štartéry sú rozdelené hodnotou od 1 do 7 a čím väčší je tento indikátor, tým väčší prúd odolá kontaktný systém týchto zariadení.
- 10A – 1.
- 25A – 2.
- 40A – 3.
- 63A – 4.
- 80A – 5.
- 125A – 6.
- 200A – 7.
3. Po určení veľkosti štartéra je potrebné venovať pozornosť riadiacej cievke. Môže byť na 36B, 380B a 220B. Odporúča sa zastaviť pri poslednej možnosti.
4. Ďalej sa zostaví obvod magnetického štartéra a pripojí sa výkonová časť. 220V je na vstupe do otvorených kontaktov, na výstup silových kontaktov štartéra je pripojený elektromotor.
5. Tlačidlá "Stop - Štart" sú pripojené. Ich napájanie je napájané zo vstupu napájacích kontaktov štartéra. Napríklad fáza je pripojená k tlačidlu „Stop“uzavretého kontaktu, potom z neho ide na tlačidlo štart otvoreného kontaktu a od kontaktu tlačidla „Štart“k jednému z kontaktov magnetického štartovacia cievka.
6. "Nula" je pripojená k druhému výstupu štartéra. Pre zafixovanie zapnutej polohy magnetického štartéra je potrebné prehodiť štartovacie tlačidlo zopnutého kontaktu na blokkontakty štartéra, ktorý dodáva energiu z tlačidla "Stop" do cievky.
