Трифазен асинхронен двигател

Електрическа мрежа

В асинхронен двигател ролята на парче сено се играе от магнитно поле, което "се движи" в кръг, произведено от напълно неподвижни статорни намотки. И ролята на магарето се играе от ротора, който гонят след това поле.

Е, веднага щом магарето свърши, основната задача е да се научим как да го контролираме. И това не е лесна задача.

Работещо магнитно поле

Статорът на асинхронни двигатели, свързани към трифазна мрежа, се състои от три електромагнита. Те се захранват от различни фази на мрежата. И тъй като различните фази работят - растат и свиват - с промяна във времето един от друг, магнитното поле в намотките също ще се увеличава и намалява. Първо, полетата ще се появят и ще растат в 1-ва фаза на намотката, след една трета от периода, полето във втората фаза ще се появи и расте по същия начин, а полето в първата постепенно и постепенно по синусоида ще започне да се увеличава и след това да започне да намалява. Всичко ще бъде повторено за третата фаза на намотката - полето ще се появи, ще се увеличи, докато полето във втората ще престане да расте, тогава ще намалее. По това време полето в първата фаза ще достигне нула и ще се увеличи в отрицателна посока.

Трифазни асинхронни двигатели, рязани

1 - роторна шахта (стомана); 2 - статорна намотка (медна емайлирана жица);
3 - статорно ядро (електрическа стомана, сплав от желязо и силиций);
4-роторни проводници (алуминий); 5-роторна сърцевина (електрическа стомана; t);
6 - вентилаторно колело (алуминий);
7 - корпус от двигател (стомана)

Образуване на магнитно поле в кръг
При всяка статорна намотка от трифазно напрежение, променящо синусоидално със смяна на всяка фаза спрямо другата с 120 °, възниква такава индукционна сила, че полученият вектор на посоката на магнитното поле започва да се движи в кръг с ъглова скорост, равна на честотата на напрежението в трифазната мрежа

Ако в статора са направени само три намотки, според броя на фазите в захранващото напрежение, магнитното поле ще се върти със същата честота като напрежението, т.е. 50 пъти за една секунда. Но на практика те правят много повече.

Тогава полетата в кръг ще имат по-малка скорост на въртене, но ротацията ще стане по-гладка.

Поведение на ротора в работещо магнитно поле

"Намотките" на ротора са проводници, разположени "почти" успоредно на вала на ротора и събрани в кръг под формата на "катерица с катерици". Това не са намотки, тъй като няма нищо там, но проводници, залепени в два метални кръга. Това е чрез тези метални кръгове, късо съединение.

"Клетка с катерици" е късо съединение, което е изпълнено със сърцевина, направена от напречни тънки пластини от електрическа стомана

Когато външно променящо се магнитно поле на статор действа върху ротор, в ротора се индуцират пръстеновидни токове, които на свой ред създават магнитно поле. Това поле, подсилено от ядрото, е насочено така, че роторът да започне да се върти, следвайки движещото се магнитно поле на статора. Ротацията е насочена в посоката на "наваксване" с бягащата вълна. Роторът ускорява, но тъй като той ще стигне до вълната на статора, пикапите в него ще бъдат все по-малко. Тя ще започне да "изостава" (от триене или от силата на съпротивление на механичното натоварване върху роторния вал), но индукцията, която се усилва в нея, отново притиска ротора към въртене. Такъв принцип генерира известно честотно несъответствие: честотата на напрежението, която е причина за движението на ротора, не се променя във времето - 50 Hertz е стабилна и честотата на въртене се удря, след това изостава. Такива несъответствия може да са невидими, когато честотата не е много важна, но поради тях двигателят се нарича асинхрон.

Всички видяхме и чухме много добре, когато включихме вентилатора. Той първо се вдига скорост, добре, "стига до бизнеса". Едва тогава по някакъв начин по някакъв начин "не успява" - той се върти от инерцията, но отново "се хваща" и "дава газ".

Идеалният случай на въртене в такъв двигател е, когато няма триене и никакво съпротивление, това е празен ход на такъв двигател. Тогава скоростта се определя от формулата за ротация на самото поле от статора

Тук n_R - скорост на въртене в обороти в минута,
е_ф - честота на захранващото напрежение,
р е броят на статорните намотки във всяка фаза.

Например, ако, както е показано на снимката с червената стрелка на въртене на полето на статора, има три бобини в статора, т.е. една за всяка фаза, която получаваме

п_R = 60 50/1 = 3000 (rpm) или 50 v / s Това означава, че скоростта на въртене е равна на честотата на напрежението в мрежата. Чрез увеличаване на броя на намотките в статора можете да намалите скоростта на въртене

В много случаи точната честота на въртене на двигателя наистина не е толкова важна, затова трифазните асинхронни електродвигатели са широко използвани.

Трифазните електродвигатели имат още един недостатък: цикличните роторни токове предизвикват непрекъснато загряване, поради което правят пръстеновидни метални пластини с ребра за охлаждане с въздух по време на въртене.

Схеми и методи на свързване

Тъй като в двигателя има няколко намотки - статорната намотка - и AC мрежата е еднофазна и може да бъде трифазна, превключващата схема на цялата тази ферма позволява варианти.

Станционните намотки обикновено са три. Е, ако има повече, тогава все пак, намотките на всяка фаза вътре са вече свързани последователно. Това означава, че максималните изходящи терминали могат да бъдат 6. И те могат да бъдат свързани към мрежата по различни начини. Системи за маркиране на клеми две. На старите бяха означени с буквите С и числата 1,2,3 - началото на намотките; номера 4,5,6 - краищата на намотките. В новата нотация за различни намотки се използват буквите U, V, W и за началото и края на номерата 1 и 2, съответно.

Как да свържете двигателя според схемата "звезда"

При свързването на намотките тип "звезда", краищата на намотките трябва да се комбинират и фазовите напрежения от мрежата трябва да се подават към клемите от началото на намотките.

Той използва обозначенията на терминалите на трифазните електродвигатели, използвани в схемите, стари и нови

Когато свързвате тип "звезда", неутралният проводник от мрежата трябва да се подава към общия извод на мотора. Това ще го предпази от повреда в случай на фазово несъответствие в мрежата.

Как да свържете електрически мотор под схемата "триъгълник"

Свързването на трифазните намотки на двигателя в "триъгълника" в мрежата от променлив ток не е по-трудно. Необходимо е да свържете една намотка към края на следващата. И всичко започна да се свързва с фазовите проводници на АС.

Две от тези връзки - "звезда" и "триъгълник" - в мрежата дават различни резултати за течения и капацитет. В "звездата" се прилага фазово напрежение от 220 V за всяка намотка, а двете намотки заедно се зареждат с линейно напрежение 380 V. Теченията, протичащи в намотките, са по-малки, отколкото при конфигурацията "триъгълник". Следователно работата е различна: "звездата" дава мек старт, но по време на работа тя развива по-малко енергия от "триъгълника". Но "триъгълникът" при стартиране дава големи изходни токове, превишаващи номиналната стойност от 7-8 пъти.

За да се комбинират предимствата на двете конфигурации, специална схема прави превключването. Когато двигателят се стартира, той се превключва като "звезда" и когато се достигне определена мощност, той преминава към варианта "триъгълник". В този случай (и в други случаи с постоянни връзки на намотката) остават само 3 или 4 терминала на входния терминал и няма възможност за превключване на намотките по свое усмотрение. В този случай фазите са просто свързани в правилния ред.

Свързване на трифазен мотор към еднофазна мрежа

Трифазното напрежение на нашата мрежа може да бъде представено като една и съща фаза, само повторение още два пъти с промяна, първо с 120 °, след това плюс с друга, т.е. с 240 °. И такова напрежение е доста схематично възможно да се "получи" от една избрана фаза. Когато обаче стартираме "текущото поле" на статора, не е необходимо да го правим с такава промяна между фазите, прилагани към намотките. Тъй като увеличаването на броя на полюсите в намотките се проявява като намаляване на скоростта на въртене, но механизмът работи. Следователно, са разработени прости схеми за получаване на изместени фази от еднофазна линия, която не е под такъв ъгъл, а при 90 °. Това може да се направи с проста схема, която позволява свързването на трифазен мотор към еднофазна мрежа, използвайки един кондензатор. Резултатът е намаляване на мощността на двигателя. При маркиране на мотори, които могат да се използват в еднофазна мрежа от 220 V и в трифазна мрежа от 380 V, е написано, че моторът е 220/380 и който е проектиран да работи само в трифазен двигател 380.

Звуковата диаграма "звезда" в този случай води до загуба на мощност, поради което по-често се използва "триъгълник" за по-пълно използване на мотора, когато е свързан към еднофазно напрежение.

Предимствата на трифазните асинхронни електродвигатели, техническите характеристики, видовете, характеристиките

Електрически мотор с променлив ток, използващ въртящо се магнитно поле, създаден от статор, се нарича асинхронно, ако честотата на полето се различава от тази, с която роторът се върти. Асинхронните трифазни електрически мотори са широко разпространени. Техните технически характеристики са важни за правилната работа. Те включват механични и експлоатационни характеристики. Първата е зависимостта от честотата, с която роторът се върти върху товара. Връзката между тези количества е обратно пропорционална, т.е. колкото по-голямо е натоварването, толкова по-ниска е честотата.

Асинхронни електродвигатели и техните типове

В този случай, както може да се види от графиката, в интервала от нула до максималната стойност, с увеличаване на натоварването, намаляването на честотата е незначително. За такъв асинхронен електродвигател се казва, че неговата механична характеристика е твърда.

Асинхронните електродвигатели при производството на прости и надеждни, следователно, се използват широко.

Има 3 вида асинхронни електродвигатели с ротор с катерици:

единични, двуфазни и трифазни, а освен тях - асинхронни с фазов ротор.

Единична фаза

Първият тип на статора има единична намотка, която получава променлив ток. За да стартирате асинхронен двигател, се използва допълнителна намотка на статор, свързана за кратко с мрежата през капацитет или индуктивност или с късо съединение, за да се постигне началното фазно преместване, необходимо за завъртане на ротора.

Без това тя не може да се движи от магнитното поле на статора. При такъв двигател, както при всеки асинхрон, роторът е направен под формата на цилиндрично ядро с алуминиеви отливки и лопатки за вентилация. Такъв ротор, наречен "клетка катерица", се нарича късо съединение.

Асинхронните електродвигатели се инсталират в устройства, които не изискват голяма мощност, като малки помпи и вентилатори.

двуфазен

Вторият тип, т.е. двуфазен - много по-ефективен. На статора има две намотки, които са перпендикулярни един на друг. На един от тях се захранва алтернативен ток, а другият е свързан с кондензатор за фазово преместване, поради което се създава магнитно въртящо се поле.

Те също имат ротор с катерици. Обхватът им на употреба е много по-широк в сравнение с първия. Двуфазовите машини, задвижвани от еднофазна мрежа, се наричат кондензатори, тъй като те трябва да бъдат оборудвани с кондензатор с фазово преместване.

Три фаза

Трите фази имат три намотки на статора, при които смяната е 120 градуса, така че техните полета се променят със същото количество, когато са включени. Чрез включването на такъв електродвигател в променлива трифазна мрежа, късо съединение, роторът се върти поради възникващото магнитно поле.

Намотките са свързани по една от схемите - "триъгълник" или "звезда". Но във втората връзка напрежението е по-високо и е указано в случая с две стойности - 127/220 или 220/380. Тези мотори са незаменими за работа с лебедки, различни машини, кранове, циркуляри.

Идентният статор е наличен за двигатели с фазов ротор. Магнитният проводник (заряд) се полага в техните жлебове с три намотки. Но няма алуминиеви пръти, но има пълна намотка, която е свързана със "звезда". Три от нейните краища са показани върху хлъзгащите пръстени, които са поставени върху вала на ротора и са изолирани от нея.

1 - корпус и щори;

3 - четки за четки с четка;

4 - закрепване на напречния пръст;

5 - изводи от четките;

7 - изолираща втулка;

8 и 26 - хлъзгащи пръстени;

9 и 23 - външни лагерни капачки и вътрешни;

10 - закрепване на лагерната капачка към кутията;

11 - заден щит;

12 и 15-роторни намотки;

13 - държач за намотаване;

14 - въртящо се жило;

16 и 17 - предния щит на лагера и неговия външен капак;

18 - отвори за вентилация;

20 - статорно ядро;

21 - капачка на външния лагер;

27 - заключения на намотката на ротора

Възможно е моторът да се свърже директно или чрез резистор, като се използват трифазни променливи напрежения към пръстените чрез четки. Последният се отнася до най-скъпия трифазен асинхронен двигател. Характеристиките му, по-специално началният въртящ момент при натоварване, са много по-големи, поради което се поставят в устройства, които се движат под товар: в асансьори, кранове и др.

Как функционира електромоторът?

Тези електродвигатели са широко разпространени в производството и в ежедневието, тъй като са по-ефективни от двигателите, работещи от двуфазна мрежа.

Ако двигателят има статор - неподвижен блок и подвижен ротор, отделен от междинен слой въздух, т.е. не механично взаимодействащи и скоростите на въртене на ротора и магнитното поле не са едни и същи, нарича се асинхронен електродвигател. Устройството и принципът на работа са описани по-долу.

На статора има три намотки с магнитна сърцевина вътре. Самият статор се набира от плочи от електрическа стомана. Те са разположени под ъгъл от 120 градуса един спрямо друг и фиксирани в процепите на стационарния статор. Дизайнът на ротора се основава на лагери. Предлага се работно колело за вентилация.

Поради факта, че между честотата, с която роторът се върти и магнитното поле, има забавяне, т.е. първият вид улов с поле, но не може да направи това поради по-ниската скорост, той се нарича асинхронен електродвигател. Принципът на действие се състои в индуциране на токове от ротор, създаващ свое собствено поле, което на свой ред взаимодейства със статорното магнитно поле, принуждавайки ротора да се движи.

Скоростта на въртене на вала може да се промени с помощта на регулатора на оборотите на асинхронния двигател, т.е. метод за промяна на регулирането чрез промяна на фазовото напрежение или използване на модулация с ширина на импулса.

Като регулатор на скоростта на въртене на електродвигателя можете да използвате инвертор (регулатор на напрежението-регулатор), който ще играе ролята на източник на енергия. Захранващото напрежение след регулатора ще варира в зависимост от скоростта на въртене.

Електродвигателите могат да бъдат с много скорост, т.е. предназначени за механизми, които се нуждаят от регулиране на скоростта на скоростта. При маркирането им има символи: AOL, AO2, 4A и т.н. Диаграмата на свързване е в паспорта или е показана на клемната кутия.

Препоръчваме:

Важна особеност на две скорости е възможността за работа в два режима. Те са етикетирани (местни): AMH, AD, AIR, 5AM, AIRHM. За да вземете внесения 2-степенен двигател, трябва да посочите таблицата с данни, налична в тялото.

предимства

Основното предимство е:

Простият дизайн на електродвигателя, липсата на износващи се части бързо (без колекторна група) и допълнително триене (същата причина).
Не е необходима допълнителна конверсия за електроенергия, тъй като се извършва директно от трифазната индустриална мрежа.
Малък брой части правят двигателя много надежден.
Срокът на експлоатация е впечатляващ.
Лесно се поддържа и ремонтира.

Недостатъци, разбира се, също съществуват.

Те включват:

малък начален момент, поради който областта на неговото приложение е ограничена;
значителни начални токове, понякога надвишаващи допустимите стойности в системата за захранване;
висока реактивна консумация на енергия, намалявайки механичната мощност.

Електрически схеми

Има две възможности за свързване, които осигуряват работата на асинхронен електродвигател - веригата за свързване звезда и делта.

звезда

Използва се за трифазна схема, при която величината на напрежението на мрежата е 380 волта. Особеността на връзката звезда е, че краищата на намотките трябва да бъдат свързани в една точка: C4, C5 и C6 (U2, V2 и W2). Началото на намотките: C1, C2 и C3 (U1, V1 и W1) са свързани към проводници А, В и С (L1, L2 и L3) чрез комутационно оборудване.

Напрежението между началните стойности съответства на 380 волта и на местата, където фазовите проводници са свързани към намотките - 220v.

Свързването на асинхронен двигател при 220 е обозначено като Y. За защита срещу претоварване на двигателя в точката на свързване на намотките е свързан неутрал.

Такава връзка, електрическият мотор, който е пригоден да работи от 380 волта, не позволява да достигне пълна мощност, тъй като напрежението на намотките е само 220V. Но от друга страна, той предпазва от претоварване, благодарение на което стартът е гладък.

С поглед към кутията с терминали е лесно да се разбере какво е свързването. Ако има скок, свързващ 3 пина, тогава се използва звезда.

триъгълник

Ако краищата на намотките са свързани с началото на предишните, то това е "триъгълник".

Съгласно старата маркировка, C4 е свързан към C2 терминала, след това - С5 с С3 и С6 с С1. В новата версия на маркировката изглежда така: свържете U2 и V1, V2 и W1, W2 и U1. Напрежението между намотките е 380 волта. Но връзката с неутрална или "работна нула" не се изисква. Характеристика на тази връзка са големите стойности на изходните токове, които са опасни за окабеляването.

На практика, понякога се използва комбинирана връзка, т.е. по време на стартиране и ускоряване се използва "звезда", а "триъгълник" се използва допълнително, т.е. режим на работа.

Клемната кутия, по-точно три превключватели между терминалите, ще помогне да се определи дали схемата "делта" е приложена към връзката.

Преобразуване на енергията

Енергията, която се подава към намотките на статора, се превръща от асинхронен електродвигател в енергията на въртене на ротора, т.е. механично. Но количеството енергия на изхода и входа е различно, тъй като част от него се губи от вихрови токове и хистерезис, триене и нагряване.

То се разсейва под формата на топлина, поради което е необходим и охлаждащ вентилатор за охлаждане. Ефективността на асинхронните електродвигатели в широк диапазон на натоварване е висока и достига 90% и 96% за много мощни.

Предимства на трифазна система

Основното предимство на трифазните в сравнение с еднофазни и двуфазни двигатели се счита за икономично. В този случай за предаване на енергия има три проводника, а относителната текуща промяна в тях е 120 градуса. Стойността на амплитудите и честотите със синусоидална емфа е еднаква при различните фази.

Важно: при всяка връзка, в зависимост от напрежението, краищата на намотките могат да бъдат свързани във вътрешността на двигателя (три проводника, излизащи от него) или да бъдат изведени навън (6 проводника).

Какви са версиите на електродвигателите?

Наличието в маркировката на буквата "U" показва, че целта на електродвигателя е да работи в умерен климат, където годишните температури са в границите от + 40 градуса до 40 градуса. Тропическият климат трябва да присъства в етикета "Т".

Така че двигателят работи нормално в температурния диапазон от +50 до -10. За морския климат обозначението е "ОМ", за всички области, с изключение на много студено - "О" (+35 - 10 градуса). Накрая, за райони с много студен климат - "UHL", което означава нормална работа при температури от над 40 до минус шестдесет градуса.

Електродвигателите също са разделени според специални опции за проектиране. Ако видите буквата "C", това означава, че двигателят е с по-голямо приплъзване. Ако "P" е с висок стартов въртящ момент, "K" е с фазов ротор, а "E" е електромагнитна вградена спирачка.

В допълнение, те са:

върху монтажните лапи, разположени на основата на корпуса, и отворите, предназначени за закрепване. Подобни двигатели се намират в дървообработващи машини и компресори, в електрически машини с ремъчно задвижване и т.н.
фланец, т.е. върху корпуса фланците имат отвори за закрепване към скоростната кутия. Често се използва в електрически помпи, бетонобъркачки и други устройства;
комбинирани, т.е. с фланци и лапи. Те се наричат универсални, защото могат да бъдат прикрепени към всяко оборудване.

Синхронни и асинхронни електродвигатели или разликите между тях

В допълнение към асинхронните двигатели има синхронни, различаващи се от първия, тъй като честотата на въртящия се ротор отговаря на честотата на магнитното поле. Основните му елементи са индуктор, разположен на ротора, и котва, разположена върху статора. Те са отделени, както в асинхронната въздушна междина. Те функционират като електродвигател или генератор.

В първото изпълнение, устройството работи поради взаимодействието на магнитното поле, създадено в котвата с полето на полюсите на индуктора. Операцията в генераторния режим се осигурява от електромагнитна индукция, причинена от въртяща се котва в магнитно поле, образувано в намотката.

Полето взаимодейства на свой ред с фазите на намотката на статора, формирайки електродвижеща сила. По проект синхронните двигатели са по-сложни от асинхронните.

Заключение: За синхронни електродвигатели скоростта на ротора е същата като честотата на магнитното поле, а за асинхронните са различни.

Тези характеристики определят употребата на първата, когато е необходима мощност от 100 kW и повече, а втората в случаи до 100 kW.

Видео: Асинхронен двигател. Модел и принцип на работа.

Еднофазни и трифазни асинхронни двигатели

Добро време, скъпи читатели на моя блог nasos-pump.ru

Под заглавието "Общи" ние разглеждаме обхвата, сравнителните характеристики, предимствата и недостатъците на трифазните и еднофазни асинхронни двигатели. Ще разгледаме и възможността за свързване на трифазен мотор към 220-волтова мрежа. Днес асинхронните двигатели се използват широко в различни области на промишлеността и селското стопанство. Използват се като електрически задвижвания в металорежещи машини, конвейери, подемни машини, вентилатори, помпено оборудване и т.н. Нискоенергийни двигатели се използват в устройства за автоматизация. Такова широко използване на електрически асинхронни двигатели се обяснява с техните предимства пред други видове двигатели.

Асинхронните двигатели, според вида на захранващото напрежение, са еднофазни и трифазни. Единичните фази се използват предимно до мощност от 2,2 kW. Това ограничение на мощността се дължи на твърде големи стартови и работни токове. Принципът на работа на еднофазни асинхронни двигатели е същият като този на трифазните такива. С единствената разлика в монофазни двигатели, по-нисък начален въртящ момент.

Принцип на работа и диаграми на свързване на трифазни двигатели

Знаем, че електродвигателят се състои от два основни елемента на статора и ротора. Статорът е фиксирана част от двигателя, а роторът е неговата подвижна част. Трифазните асинхронни двигатели имат три намотки, които се намират една спрямо друга под ъгъл от 120 °. Когато на намотките се прилага променливо напрежение, в статора се създава въртящо се магнитно поле. Променлив ток се нарича: ток, който периодично променя посоката си в електрическа верига, така че средната стойност на тока на тока за даден период е нула. (Фигура 1).

Алтернативен електрически ток

Фазите на фигурата са изобразени под формата на синусоиди. Ротационното магнитно поле на статора образува въртящ се магнитен поток. Тъй като въртящото се магнитно поле на статора се движи по-бързо от ротора, то е под действието на индукционни токове, генерирани в роторните намотки, създава магнитно поле на ротора. Магнитните полета на статора и ротора формират своите магнитни потоци, тези потоци се привличат един друг и създават въртящ момент, под действието на който роторът започва да се върти. По-подробно за принципа на работа на трифазните двигатели е възможно да разгледаме тук.

В клемния блок в трифазните мотори може да има от три до шест терминала. На тези терминали се привежда началото на намотките (3 терминала) или началото и края на намотките (6 терминала). Началото на намотките обикновено се обозначава с латинските букви U1, V1 и W1, като краищата се обозначават съответно с U2, V2 и W2. При битовите двигатели намотките са обозначени съответно С1, С2, С3 и С4, С5, С6. Освен това в клемната кутия може да има допълнителни терминали, към които е изведена термична защита, вградена в намотките. За двигатели, които имат шест терминала, има два начина за свързване на намотките към трифазна мрежа: звезда и делта (фиг.2).

Свързване на звезда, триъгълник

Свързването на звездата (Y) може да се постигне чрез затваряне на клеми W2, U2 и V2 и прилагане на захранващо напрежение към клеми W1, U1 и V1. В тази връзка, фаза ток, равен на текущата мрежа и фазово напрежение е равно разделена на корен квадратен от treh.Podklyuchenie на "звезда" (Y) може да бъде получена, ако късо съединение между W2 на терминали, U2 и V2 и W1 на терминали, U1 на захранващото напрежение и V1 захранват. В тази връзка, фаза ток, равен на текущата мрежа и фазово напрежение е равно разделена на корен квадратен от treh.Podklyuchenie на "триъгълник» (Δ) могат да бъдат получени чрез свързване на двойки ребра терминали U1 захранващото напрежение - W2, V1 - U2, W1 - V2 и файл захранващо напрежение на джъмпера. При такава връзка фазовият ток е равен на тока на захранващата мрежа, разделен от корена на три, а фазовото напрежение е равно на мрежовото напрежение. С помощта на тези схеми трифазен асинхронен мотор може да бъде свързан към две напрежения. Ако погледнете фабричната табелка на трифазен мотор, тогава са посочени работните напрежения, на които работи този двигател (фиг.3).

Фабрична табелка на трифазен мотор

Например, 220-240 / 380-415: моторът работи при напрежение 220 волта, когато свързва намотките си в "триъгълник" и 380 волта при свързване на намотките в "звезда". При по-ниски напрежения намотките на статора винаги са свързани в "делта". При по-високо напрежение, намотките са свързани към "звездата". Текущото потребление, когато моторът е свързан към "делта", е равен на 5,9 ампера, когато е свързан към "звездата" токът е 3,4 ампера. За да промените посоката на въртене на трифазен асинхронен двигател, просто сменете двата проводника на клемите.

Принципът на работа и схема на монтаж на еднофазни двигатели

Еднофазните асинхронни електродвигатели имат две намотки, които са разположени под ъгъл от 90 ° един спрямо друг. Една намотка се нарича основна, а втората - стартова или спомагателна. В зависимост от броя на полюсите, всяка намотка може да не бъде разделена на няколко секции. Има разлики между еднофазни и трифазни двигатели. При еднофазен мотор се променя полюс по време на всеки цикъл, а в трифазен мотор - магнитно поле на движение. Еднофазният електродвигател не може да бъде стартиран самостоятелно. За да го стартирате, се използват различни методи: започнете през кондензатор и работете с ликвидация, започнете през кондензатор и работете с кондензатор с постоянна изходна мощност с реостатичен старт. Най-широко разпространените монофазни, еклектични мотори, оборудвани с работен кондензатор, постоянно свързани и свързани в серия с началната (спомагателна) намотка. По този начин, началната намотка става спомагателна, когато електрическият мотор достигне работната скорост. Как се свързват намотките в еднофазен двигател, можете да разгледате (фиг.4)

Еднофазна моторна верига

За еднофазни асинхронни двигатели съществуват известни ограничения. В никакъв случай не трябва да работят при ниски товари и в режим на работа на празен ход, тъй като двигателят прегрява. По същата причина не се препоръчва да се използват двигатели с товар, по-малък от 25% от пълния товар.

(Фигура 5) показва табелката с характеристиките на двигателя, която се използва в фирмата за помпи Pedrollo. Той съдържа цялата необходима информация за двигателя и помпата. Ние няма да разгледаме характеристиките на помпата.

Еднофазен мотор на табелката с данни

От табелката може да видите, че това е монофазен мотор и е предназначен за свързване към мрежата с напрежение 220-230 волта AC, 50 Hz. Броят на оборотите е 2900 в минута. Мощността на този двигател е 0,75 kW или една конски сили (HP). Номиналната консумация на ток е 4 ампера. Капацитетът на кондензатора за този двигател е 20 микрофарда. Кондензаторът трябва да бъде с работно напрежение от 450 волта.

Предимства и недостатъци на трифазните двигатели

Предимствата на асинхронните трифазни двигатели включват:

ниска цена в сравнение с колекторните двигатели;
висока надеждност;
простота на дизайна;
дълъг експлоатационен живот;
работете директно на променлив ток.

Недостатъците на асинхронните двигатели включват:

чувствителност към промени в захранващото напрежение;
Началото на тока, когато включите мрежата, е доста високо;
нисък фактор на мощността, при ниски натоварвания и при празен ход;
за гладко регулиране на честотата на въртене е необходимо да се използват честотни преобразуватели;
консумира реактивна мощност, много често при използване на асинхронни двигатели поради недостиг на електроенергия, могат да възникнат проблеми със захранващото напрежение.

Предимства и недостатъци на монофазни двигатели

Предимствата на еднофазовите асинхронни двигатели включват:

ниска цена;
простота на дизайна;
дълъг експлоатационен живот;
висока надеждност;
Работа 220 V AC без конвертори;
ниско ниво на шум в сравнение с колекторните двигатели.

Недостатъците на еднофазовите асинхронни двигатели включват:

много високи начални токове;
големи размери и тегло;
ограничен обхват на мощността;
чувствителност към промени в захранващото напрежение;
с регулируем контрол на скоростта, трябва да се използват честотни преобразуватели (честотните преобразуватели за еднофазни двигатели са търговски достъпни).
не може да се използва в режим на нисък товар и в режим на готовност.

Въпреки многобройните недостатъци и поради многото предимства, асинхронните двигатели успешно работят в различни области на промишлеността, селското стопанство и ежедневието. Те правят живота на съвременния човек по-удобен и удобен.

Трифазен монофазен мотор

В живота, понякога има ситуации, когато имате нужда от някакво промишлено оборудване, което да включва 220 волта във вашата домашна мрежа. И тогава възниква въпросът, възможно ли е да се направи това? Отговорът е "да", въпреки че в този случай загубите на мощност и въртящ момент на вала на двигателя са неизбежни. В допълнение, това се отнася за асинхронни двигатели до мощност от 1-1,5 kW. За да стартирате трифазен мотор в еднофазна мрежа, е необходимо да симулирате фаза със смяна под определен ъгъл (оптимално с 120 °). Това преместване може да бъде постигнато чрез използване на фаза-превключващ елемент. Най-подходящият елемент е кондензаторът. (Фигура 6) показва свързването на трифазен мотор към еднофазна мрежа, когато намотките са свързани в "звезда" и "триъгълник"

Модели за стартиране на двигателя

При стартиране на двигателя се изисква усилие за преодоляване на инерционните сили и статичното триене. За да увеличите въртящия момент, трябва да инсталирате допълнителен кондензатор, който е свързан към основната верига само по време на пускане, и след стартиране трябва да бъде изключен. За тази цел най-добрият вариант е да се използва бутонът за заключване SA без да се фиксира позицията. Бутонът трябва да бъде натиснат в момента на захранващото напрежение, а изходният капацитет Cn. ще доведе до допълнително фазово изместване. Когато двигателят се върти до номиналната скорост, бутонът трябва да бъде освободен и само верижният работен кондензатор Srab ще бъде използван.

Изчисляване на капацитета

Капацитетът на кондензатора може да бъде определен чрез монтаж, като се започне с малък капацитет и постепенно се премества към по-големи кондензатори, докато се получи подходящ вариант. И когато все още има възможност за измерване на тока (най-ниската му стойност) в мрежата и на работния кондензатор, тогава е възможно да се избере най-оптималния капацитет. Текущото измерване трябва да се извършва при работещ двигател. Началната мощност се изчислява въз основа на изискването за създаване на достатъчен начален въртящ момент. Но този процес е доста дълъг и отнема време. На практика те често използват по-бързо. Има един прост начин за изчисляване на капацитета, въпреки че тази формула дава реда на числата, но не и тяхната стойност. И в този случай, също ще трябва да потъмня.

Srab - капацитет на кондензатора в μF;

Rn - номинална мощност на двигателя kW.

Тази формула е валидна при свързване на намотките на трифазен мотор в "триъгълник". Въз основа на формулата за всеки 100 вата мощност на трифазен мотор, ще е необходим капацитет от около 7 μF.

Ако капацитетът на кондензатора е избран повече от необходимо, двигателят ще прегрее и ако капацитетът е по-малък, мощността на двигателя ще бъде подценена.

В някои случаи, в допълнение към капацитета за работа Srab. използван и стартов кондензатор Sp. Капацитетът на двата кондензатора трябва да бъде известен, в противен случай двигателят няма да работи. Първо, ние определяме стойността на капацитета, необходим за завъртане на ротора. При паралелно свързване Srab и Cn. подредени. Нуждаем се също от стойността на номиналния ток I n. Можем да погледнем тази информация на табелката с данни, прикрепена към двигателя.

Кондензаторният капацитет се изчислява в зависимост от схемата на свързване на трифазен мотор. При свързване на намотките на мотора в "звезда" капацитетът се изчислява по следната формула:

В случай на свързване на намотката на двигателя в "триъгълник" работната мощност се изчислява, както следва:

Srab - капацитет на кондензатора в μF;

Аз е номинален ток в ампери;

U е напрежението във волта.

Капацитетът на допълнителния стартов кондензатор трябва да бъде 2 до 3 пъти по-голям от капацитета на работника. Ако например капацитетът на работния кондензатор е 70 μF, тогава капацитетът на изходния кондензатор трябва да бъде 70-140 μF. Какво ще бъде в размер 140-210 микрофарда.

За трифазни двигатели с капацитет до 1 (kW) е достатъчен само Srab работен кондензатор, допълнителен кондензатор Cn може да не е свързан. При избора на кондензатор за трифазен двигател, включен в еднофазна мрежа, е важно да се вземе предвид нейното работно напрежение. Работното напрежение на кондензатора трябва да е поне 300 волта. Ако кондензаторът ще има работно напрежение повече, по принцип нищо лошо няма да се случи, но в същото време негови размери ще се увеличат и, разбира се, цената. Ако се избере кондензатор с работно напрежение, по-малко от необходимото, кондензаторът ще се провали много бързо и дори може да експлодира. Много често има ситуации, при които няма кондензатор с необходимия капацитет. След това е необходимо да се свържете няколко кондензатора паралелно или в серия, за да получите необходимия капацитет. Трябва да се има предвид, че когато няколко кондензатора са свързани паралелно, общата мощност се добавя, а когато се свързва последователно, общият капацитет намалява въз основа на формулата: 1 / С1 + 1 / С2 + 1 / С3... и т.н. Не трябва да забравяте и за работното напрежение на кондензатора. Напрежението на всички свързани кондензатори паралелно не трябва да бъде по-ниско от номиналното. А напрежението на свързаните кондензатори в серия на всеки от кондензаторите може да е по-малко от номиналното, но общата сума на напреженията не трябва да бъде по-малка от номиналната. За да дадем пример, има два кондензатора с капацитет 60 микрофарда с работно напрежение от 150 волта всяка. Когато се свързват последователно, техният общ капацитет ще бъде 30 μF (намаление), а работното напрежение ще се увеличи до 300 волта. За това, може би, всичко.

Диаграми на свързване за трифазен асинхронен електродвигател и свързани въпроси

Трифазният асинхронен двигател и свързването му към електрическата мрежа често повдигат много въпроси. Ето защо в статията си решихме да разгледаме всички нюанси, свързани с подготовката за включване, определяне на правилния метод на свързване и, разбира се, анализиране на възможните варианти за включване на двигателя. Следователно няма да побеждаваме около храста, но веднага ще преминем към анализа на поставените въпроси.

Подготовка на асинхронен двигател за включване

На първия етап трябва да вземем решение за типа двигател, който ще свържем. Това може да бъде трифазен асинхронен двигател с ротор с катерица или фаза, двуфазен или монофазен двигател или дори синхронна машина.

За да помогне в това може да маркира на електрическия мотор, който съдържа необходимата информация. Понякога това може да стане чисто визуално - тъй като ние разглеждаме свързването на трифазни електрически машини, двигателят на катерицата не разполага с колектор и машината с ротационен подавач има една.

Определяне на началото и края на намотката

Трифазният асинхронен електродвигател има шест извода. Това са три намотки, всеки от които има начало и край.

За да свържете правилно, трябва да определим началото и края на всяка ликвидация. Има много възможности за това - ще се съсредоточим върху най-простите от тях, приложими у дома.

За да определим началото и края на намотката на трифазен мотор със собствените си ръце, първо трябва да определим заключенията на всяка отделна намотка, т.е. да дефинираме всяка отделна намотка.
Направете го достатъчно проста. Между края и началото на една ликвидация ще имаме верига. Двуполюсен индикатор за напрежение със съответна функция или конвенционален мултицет ще ни помогне да определим веригата.
За тази цел свързваме единия край на мултицетъра към един от терминалите, а другият край на мултицет се докосва до останалите пет терминала. Между началото и края на една намотка ще имаме стойност близка до нула, в режим на измерване на съпротивлението. Между другите четири пина, стойността ще бъде почти безкраен.
Следващата стъпка ще бъде да се определи тяхното начало и край.

За да определим началото и края на ликвидацията, нека се потопим малко в теорията. В статора на електродвигателя има три намотки. Ако свържете края на една намотка до края на другата намотка и приложете напрежение към началото на намотките, тогава в точката на свързване ЕМП ще бъде равен или близо до нула. В края на краищата ЕМП на една намотка компенсира ЕМП на втората намотка. В същото време в третата намотка EMF няма да бъде предизвикана.
Сега помислете за втория вариант. Свързахте единия край на намотката до началото на втората намотка. В този случай EMF индуцирани във всяка от намотките, резултатът е тяхната сума. Поради електромагнитната индукция EMF се индуцира в третата намотка.

Използвайки този метод, можем да намерим началото и края на всяка от намотките. За тази цел свързваме волтметър или електрическа крушка към клемите на една намотка. И всеки два изхода на другите намотки са свързани помежду си. Двата останали проводника на намотките са свързани към електрическата мрежа 220V. Въпреки че можете да използвате по-малко стрес.
Ако свържем края и края на две намотки, тогава волтметърът на третата намотка ще покаже стойност близка до нула. Ако свържем правилно началото и края на двете намотки, тогава, както се казва в инструкцията, напрежението от 10 до 60V ще се появи във волтметъра (тази стойност е много условна и зависи от дизайна на електрическия мотор).
Този експеримент се повтаря още два пъти, докато не определим точно началото и края на всяка от намотките. За да направите това, не забравяйте да подпишете всеки получен резултат, за да не се объркате.

Избор на свързване на двигателя

Почти всеки асинхронен електродвигател има две опции за свързване - звезда или триъгълник. В първия случай, намотките са свързани с фазовото напрежение, във второто с напрежението на линията.

Трифазният асинхронен електродвигател и връзката звезда-триъгълник зависи от характеристиките на намотката. Той обикновено е посочен в етикета на двигателя.

На първо място, нека видим каква е разликата между тези две опции. Най-често срещаната звезда е връзката звезда. Тя включва връзката между трите края на намотките и напрежението се прилага към началото на намотките.
При свързване на "триъгълника" началото на всяка намотка ще се свърже с края на предишната намотка. В резултат на това всяка навивка се оказва страна на равностранен триъгълник - откъде идва името.

Разликата между тези две опции за връзка е в мощността на двигателя и условията за стартиране. Когато свързвате "триъгълника", двигателят може да развие повече енергия на вала. В същото време началната точка се характеризира с голям спад на напрежението и големи изходни токове.
В домашна среда изборът на метод за свързване обикновено зависи от наличния клас напрежение. Въз основа на този параметър и номиналните параметри, посочени на табелата на двигателя, изберете начина на свързване към мрежата.

Асинхронна връзка на двигателя

Трифазен асинхронен електродвигател и електрическа схема зависи от вашите нужди. Най-често срещаният вариант е директна схема, за двигатели, свързани чрез верига "триъгълник", е възможна превключваща схема на "звезда" с преход към "триъгълник", ако е необходимо, е възможна опция за обратно превключване.

В статията ни ще разгледаме най-популярните схеми за директно включване и жива връзка с възможността за обрат.

Схема за директно включване на асинхронен електродвигател

В предишните глави ние включихме намотките на двигателя и сега е време да го включим в мрежата. Двигателите трябва да бъдат свързани към мрежата с помощта на магнитен стартер, което гарантира надеждно и едновременно активиране на трите фази на електродвигателя.

Стартерът от своя страна се управлява от бутон с бутон - същите бутони "Старт" и "Стоп" в същия корпус.

Обърнете внимание! Вместо автоматична машина е възможно да се използват предпазители. Само техният номинален ток трябва да съответства на номиналния ток на двигателя. И също така трябва да вземе под внимание изходния ток, който при различните типове двигатели варира от 6 до 10 пъти от номиналния.

Сега пристъпете директно към връзката. Тя може да бъде разделена на два етапа. Първата е връзката на задвижването, а втората е връзката на вторичните вериги. Силови вериги са схеми, които осигуряват връзката между мотор и източник на електрическа енергия. За лесно управление на двигателя са необходими вторични вериги.
За да свържете силовите вериги, трябва само да свържем кабелите на двигателя с първите стартови проводници, стартерните проводници с прекъсвачи на прекъсвачи и самия прекъсвач с източник на електрическа енергия.

Обърнете внимание! Свързването на фазовите клеми с контактите на стартера и машината няма значение. Ако след първото стартиране определим, че въртенето е грешно, можем лесно да го променим. Клемата за заземяване на двигателя е свързана с всички комутационни устройства.

Сега помислете за по-сложна схема на вторичните вериги. За да направите това, ние първо трябва да вземем решение за номиналните параметри на стартерната бобина. Тя може да бъде за 220V или 380V.

Необходимо е също така да се работи с такъв елемент като контактите на задвижващия механизъм. Този елемент се предлага на почти всички типове стартери и в някои случаи може да се закупи отделно и след това да се монтира върху кутията на стартера.

Тези блокови контакти съдържат набор от контакти - нормално затворени и обикновено отворени. Незабавно предупреждавайте - не се плашете, няма нищо сложно. Обикновено е затворен контакт, който при затваряне стартерът е затворен. Съответно нормално отвореният контакт е отворен в този момент.
Когато стартерът е включен, нормално затворените контакти се отварят и нормално се отварят контактите. Ако говорим за трифазен асинхронен електродвигател и го свържем към електрическата мрежа, тогава се нуждаем от нормално отворен контакт.

Такива контакти се намират на бутона на бутона. Бутонът "Стоп" има нормално затворен контакт и бутонът "Старт" е нормално отворен. Първо, свързваме бутона "Стоп".
За да направите това, свързваме един проводник към контактите на стартера между прекъсвача и стартера. Свързваме го с един от контактите на бутона "Стоп". От втория контакт на бутона трябва да минат два проводника наведнъж. Едната отива към контакта на бутона "Старт", втората към блоковите контакти на стартера.

От бутона "Старт" поставяме проводника към стартерната бобина и там също така свързваме проводника от контактите на блока на стартера. Вторият край на стартерната бобина е свързан към вторият фазов проводник на контактите за захранване на стартера при използване на 380V намотка или е свързан към неутралната жица при използване на 220V намотка.
Всичко, нашата схема за директно включване на асинхронен двигател е готова за употреба. След първото включване проверяваме посоката на въртене на двигателя и ако въртенето е погрешно, просто сменете двата захранващи проводника на стартерните проводници.

Схема на обратно превключване на електрическия мотор

Обща опция за свързване на асинхронен двигател е опцията за използване на обратната връзка. Този режим може да се изисква в случаите, когато е необходимо да се промени посоката на въртене на двигателя по време на работа.

За да създадем такава схема, ще ни трябват два начина за стартиране поради това, че цената на такава връзка се увеличава леко. Едната ще включи двигателя в една посока, а другата в другата. Много важен момент тук е недопустимостта на едновременното активиране и на двамата стартери. Ето защо трябва да предоставим в втората схема за блокиране от такива включвания.
Но първо, нека свържем захранващия блок. За тази цел, както при горния вариант, свързваме стартера с машината и двигателя от стартера.
Единствената разлика ще бъде свързването на друг стартер. Свързваме го с входовете на първия стартер. В този случай важната точка е да се сменят две фази, както е на снимката.

Изходът на втория стартер е просто свързан с клемите на първия. И тук не променяме места.
Е, сега, отидете на връзката на вторичната верига. Всичко започва отново с бутона "Стоп". Той е свързан с един от входящите контакти на стартера - няма значение първото или второто. От бутона "Стоп" отново имаме два проводника. Но сега един към контакт 1 на бутона "Напред", а вторият - до контакт 1 на бутона "Назад".

Допълнителна връзка се дава с бутона "Напред" - с бутона "Назад" е идентичен. Към контакт 1 на бутона "Напред" се свързва контактът на нормално отворения контакт на контактите на изпълнителния механизъм. Пун, но по-точно няма да кажете. Към контакт 2 на бутона "Напред" свързваме проводника от втория контакт на контакторите на стартера.
Там ще свържем и проводник, който ще отиде до нормално затворения контакт на помощните контакти на стартера номер две. И вече от този блок-контакт, той е свързан със стартерната бобина номер 1. Вторият край на намотката е свързан към фазовия или неутралния проводник, в зависимост от класа на напрежение.
Свързването на намотката на втория стартер е идентично, но го пренасяме към помощните контакти на първия стартер. Точно това прави блокирането да включва един стартер, а вторият в затегнато положение.

заключение

Методите за свързване на асинхронен трифазен електродвигател зависят от вида на двигателя, диаграмата му на свързване и задачите, пред които сме изправени. Дадохме само най-често срещаните схеми за свързване, но има и по-сложни възможности. Това важи особено за асинхронни машини с фазов ротор, които имат спирачна функция.