У наш час важко знайти людину, яка б не знала що таке однофазний електродвигун. Однофазні електродвигуни 220 в випускаються серійно вже досить багато років. Вони затребувані в сільському господарстві, побуті людини, на виробництві, в приватних і державних майстерень. Однофазні двигуни 220 В користуються високою популярністю.
загальні поняття
Асинхронний двигун 220 вольт, однофазний, вимагає харчування змінним електричним струмом, мережа для підключення такого агрегату повинна бути однофазної. Однофазні двигуни 220 в працюють при напрузі в мережі 220 вольт, частоті 50 герц. Ці електричні величини підтримуються у всіх побутових електричних мережах, в будинках, квартирах, дачах, котеджах, по всій території Росії, а в США напруга в побутової електричної мережі становить 110 вольт. На виробництві ж в нашій країні мережеве напруга є однофазне, трифазне, і інші види електричних мереж.
Застосування однофазних моторів
Такий тип моторів застосовують для роботи пристроїв з малою потужністю.
- Побутова техніка.
- Вентилятори невеликого розміру.
- Електронасоси.
- Верстати, призначені для обробки сировини.
Заводи виробляють електродвигуни однофазні 220 В малої потужності різних моделей, з різним числом оборотів і потужністю. Варто відзначити, що однофазні мотори поступаються трьохфазним в декількох параметрах.
- Ці мотори мають менші значення ККД.
- Пускового моменту.
- Потужності.
- Здатність витримувати перевантаження у трифазних електродвигунів вище, ніж у однофазних.
Ці параметри менше за умови, коли трифазні мотори мають такий же розмір.
пристрій електродвигуна
Однофазні двигуни 220 В мають дві фази, але основна робота виконується однією, і такі мотори стали називати однофазними. До складу мотора входять наступні деталі.
- Статор, або нерухома частина мотора.
- Ротор, або рухома (що обертається) частина мотора.
Однофазний електромотор можна охарактеризувати як асинхронний електричний мотор, в якому є робоча обмотка на його нерухомої частини, вона підключається до мережі змінного однофазного струму.
пускова котушка
Для того щоб однофазний мотор міг самостійно запускатися і починати обертання, на них встановлюється ще одна котушка. Вона розроблена для запуску двигуна. Пускова котушка встановлюється по відношенню до робочої зі зміщенням на 90 градусів. Для того щоб отримати зрушення струмів, слід встановити в ланцюг ланка, яке буде зрушувати фази. Як фазосдвигающей ланки можуть виступати кілька засобів.
- Активний резистор.
- Конденсатор.
- Котушка індуктивності.
Ротор і статор мотора металеві. Для того щоб виготовити ротор або статор, потрібна спеціальна електротехнічна сталь марки 2212.
Двох і трифазні мотори
Існує можливість 2 або 3-фазний мотор підключити до однофаз джерела живлення. Іноді помилково такі мотори називають однофазними. Це помилка, правильно буде називати це «двох (або трьох) фазний електромотор, підключений в однофазну мережу змінного струму». Просто підключити двох або трифазний мотор в однофазну мережу не вийде. Потрібна схема узгодження.
Таких схем є кілька, узгодження можна реалізувати за допомогою конденсаторів. Після підключення до мотору конденсаторів відповідно до схеми, мотор буде працювати, причому всі фази мотора працюватимуть, вони весь час будуть знаходитися під напругою і виконувати роботу по обертанню ротора.
Принцип дії
Змінний електрострум створює магнітне поле в статорі, яке має два поля, вони однакові по амплітуді, частоті, але різноспрямованими. Ці поля впливають на нерухомий ротор, і, внаслідок того, що поля різноспрямовано, ротор починає обертання. При відсутності в моторі пускового механізму, то ротор буде стояти на місці. Ротор, почавши обертання в одну сторону, буде обертатися далі в цьому ж напрямку.
запуск мотора
За допомогою магнітного поля здійснюється запуск мотора, магнітне поле, впливаючи на ротор, примушує його обертатися. Створюють магнітне поле головна і додаткова котушки, пускова має менший розмір, підключається вона до додаткової через конденсатор, котушку індуктивності або активний резистор.
Якщо мотор низької потужності, пускова фаза замкнута. Щоб запустити такий двигун, підключати електрику до пускової котушці можна лише тимчасово, не більше ніж на три секунди. Для цього існує пускова кнопка. Кнопка вставлена в пусковий пристрій.
Коли відбувається натискання пускової кнопки, відбувається подача електроенергії на робочу і на пускову котушку одночасно, двигун в ці перші секунди запуску працює як двофазний, але через три секунди ротор вже набрав обертів, мотор запустився, і кнопка відпускається. Пристрій припиняє подачу електроенергії на пускову котушку, але подача електрики на робочу обмотку не припиняється, так влаштовано пусковий пристрій, потім пристрій працює вже як однофазне.
Важливо пам'ятати, що не слід довго тримати пускову кнопку, тому що пускова котушка може перегрітися і вийти з ладу, вона розрахована на роботу кілька секунд. Для забезпечення безпеки в корпусі однофазного силового агрегату може бути вбудовано теплове реле, відцентровий вимикач. Відцентровий вимикач влаштований таким чином, що коли ротор набрав обертів, відцентровий вимикач вимикається сам, без втручання людини. Пусковий струм однофазного двигуна вище робочого, після запуску струм знижується до рівня робочого.
теплове реле
Теплове реле діє таким чином: при нагріванні обмоток до встановленого на реле межі, реле виробляє припинення подачі електроенергії на обидві фази, таким чином, виключається вихід з ладу при перевантаженні або іншої причини, це не дасть виникнути пожежі.
переваги
До позитивних якостей такого мотора можна віднести простоту його пристрою, ротор в цій конструкції короткозамкнений, обмотка статора не представляє собою великої складності.
недоліки
Крім достоїнств, в цьому моторі є і деякі недоліки.
- Невисокий пусковий момент двигуна.
- Низький ККД електродвигуна.
- Електродвигун не здатний генерувати магнітне поле, яке виконує обертання.
З цієї причини такий двигун сам не може почати обертання. Справа в тому що для того, щоб мотор почав обертання, він повинен мати не менше двох обмоток, а отже, і двох фаз, але мотор має одну фазу спочатку, така його пристрій. Крім наявності двох фаз, потрібно щоб одна обмотка була зміщена по відношенню до іншої на певний кут.
підключення двигуна
Підключати двигун потрібно в однофазну мережу змінної напруги 220 вольт, частотою 50 герц. Ці номінали електроенергії є у всіх житлових приміщеннях нашої країни, і внаслідок цього однофазні мотори мають величезну популярність. Вони встановлені у всій побутовій техніці, такий як.
- Холодильник.
- Порохотяг.
- Соковижималка.
- Тример.
- Кущоріз електричний.
- Швейна машинка.
- Електродриль.
- Міксер кухонний.
- Вентилятор.
- Насос водяний.
різновиди підключення
- Підключення з пускової котушкою.
- Підключення з робочим конденсатором.
Електродвигуни однофазні 220 В малої потужності з пускової котушкою мають включений в ланцюг конденсатор під час старту. Після розгону ротора котушка відключається. Якщо мотор зроблений з робочим конденсатором, ланцюг пуску НЕ розмикається, йде постійна робота пусковий обмотки через конденсатор.
Існує можливість використовувати один електромотор для різних цілей. Один і той же мотор можна зняти з однієї техніки і встановити на іншу. Включати однофазний двигун можна трьома схемами.
- Відбувається тимчасове включення електрики на пускову обмотку через конденсатор.
- Відбувається короткочасна подача напруги на пусковий пристрій через резистор, без конденсатора.
- Електрика подається через конденсатор на пускову обмотку постійно, одночасно з роботою робочої обмотки.
При використанні в ланцюзі пуску резистора, обмотка матиме активний опір вище. Відбудеться зрушення фаз, достатній для початку обертання. Можна використовувати пускову обмотку, в якій більший опір і менша індуктивність. Щоб обмотка відповідала своїми параметрами, вона повинна мати менше витків, тонше провід.
Конденсаторний пуск являє собою підключення конденсатора до пускової обмотки і тимчасову подачу електроенергії. Щоб досягти максимального значення моменту пуску, потрібно круговий магнітне поле, воно повинно виконати обертання. Для цього потрібно розташування обмоток під кутом 90 градусів. Такого зсуву резистором домогтися неможливо. Якщо ємність конденсатора розрахувати правильно, то вдасться зрушити обмотки під кут 90 градусів.
Обчислення приналежності проводів
Щоб обчислити дроти, підключають пускову обмотку і робочу, потрібно мати прилад, що вимірює оми або тестер. Потрібно заміряти опору обмоток. Опір робочої обмотки має бути менше, ніж пусковий. Наприклад, якщо виміри показали у одній обмотки 12 Ом, а в іншої 30 Ом, то перша з них робоча, а друга пускова. Робоча обмотка матиме більший перетин ніж пускова.
Підбірка ємності конденсатора
Щоб підібрати ємність конденсатора, потрібно знати, який струм споживає електромотор. Якщо він споживає струм 1, 4 ампера, то потрібен конденсатор, ємність якого становить 6 микрофарад.
Перевірка працездатності
Почати перевірку слід з візуального огляду.
- Якщо у агрегату була відламана опора, то внаслідок цього він теж міг працювати погано.
- У разі якщо потемнів корпус посередині, це говорить про те що він надмірно перегрівався.
- Можливо, що в розріз корпусу потрапили різні сторонні речі, це буде сповільнювати його і сприяти перегріву.
- Якщо підшипники забруднені, буде відбуватися перегрівання.
- Знос підшипників буде причиною перегрівання.
- Якщо до пускової обмотки 220v підключений конденсатор завищеною ємності, то він буде перегріватися. При підозрі на конденсатор потрібно відключити його від пускової обмотки, включити двигун в мережу, вручну прокрутити вал, відбудеться запуск і почнеться обертання. Потрібно дати мотору попрацювати близько п'ятнадцяти хвилин, потім перевірити, чи не нагрівся він. Якщо мотор не нагрівся, то причина була в підвищеної ємності конденсатора. Потрібно встановити конденсатор меншою ємності.
Електродвигуни однофазні 220 в малій потужності випускаються абсолютно різних моделей і для різних цілей, і, перш ніж купити виріб, потрібно чітко розуміти, яка потрібна потужність, тип кріплення, кількість оборотів в хвилину, і інші характеристики.