Однако если этот двигатель подключен к однофазной цепи, ротор не будет вращаться. Самый простой способ его подключения — подключить третий контакт через конденсатор смещения фазы.
Подключение электродвигателя: схемы, проверка, видео
Основным рабочим процессом электродвигателя постоянного тока (сокращенно двигателя постоянного тока) является создание крутящего момента под действием напряжения, подаваемого на катушки ротора. Этот процесс возможен благодаря четырем строительным блокам:
- коллектору ;
- щеточному механизму (2 щетки + 2 пластины/ламели);
- ротору электрического двигателя (якорь, в синхронном двигателе имеет 1 обмотку);
- статору, на котором устанавливаются магниты (в электродвигателях постоянного тока – постоянные).
Ротор
Ротор — подвижный элемент электродвигателя, активируемый магнитным полем, совершает вращательное движение вместе с валом. Он имеет как минимум 3 зубца, один из которых плотно входит в зону соединения.
Коллектор электродвигателя
Ротор меняется автоматически. За эту функцию отвечает коллектор — структура, состоящая из двух пластин, соединенных с валом ротора, и двух щеток, которые служат контактами для передачи тока (и подают на пластины постоянный ток). Принцип работы заключается в следующем:
- ротор вращается, меняя направление тока;
- когда якорь совершает поворот на 180 градусов, ламели меняются местами;
- при смене позиций пластин меняется и направление тока, и (соответственно) полюсы магнита;
- одноименные полюсы, подчиняясь законам физики, взаимно отталкиваются – катушка вращается, ее полюсы притягиваются к противоположным полюсам на другой стороне магнита.
Статор электрического двигателя
Статор — это стационарный или неподвижный узел электродвигателя. Другое его название — индуктор. Он состоит из нескольких обмоток с переменной полярностью (когда течет переменный ток), которые создают магнитное поле. В большинстве случаев статор имеет 2 пары главных полюсов, но может содержать и вспомогательные полюса для лучшей коммутации ротора с коллектором.
Условия для подключения электродвигателя
Основным требованием для правильной работы трехфазных двигателей является стабильность напряжения и тока в каждой фазе энергосистемы. Прерывание даже одной фазы приводит к значительной потере мощности двигателя, а если нагрузка на вал превышает 50% от номинальной нагрузки, двигатель заглохнет и выйдет из строя. Двухфазный пуск возможен только в условиях холостого хода и только при условии, что ротор сохраняет хотя бы небольшую угловую скорость.
Примечание. При запуске асинхронный двигатель потребляет ток в 3-5 раз больше номинального, пока ротор не достигнет определенной скорости. Это явление обусловлено принципом работы двигателя.
Поэтому, если рабочий ток двигателя позволяет использовать обычные выключатели, для обеспечения нормального запуска необходимо использовать мощный контактор (магнитный пускатель).
В некоторых случаях возможно подключение трехфазного двигателя к однофазной бытовой сети. В этом случае выходная мощность значительно снижается. Такая ситуация возникает очень часто, когда промышленный привод должен использоваться в бытовых условиях. С помощью специальной схемы подключения можно правильно эксплуатировать двигатель с учетом потерь мощности.
С чего обязательно следует начинать подключение двигателя: 2 важных момента, проверенные временем
Перед первым вводом электродвигателя в эксплуатацию необходимо проверить конструкцию статора и ротора, а также состояние подшипников.
Исходя из собственного опыта и опыта других людей, могу заверить вас, что проще открутить несколько гаек, осмотреть внутреннюю конструкцию, выявить и устранить дефекты на ранних стадиях, чем после короткого периода эксплуатации заниматься сложным ремонтом, которого можно было бы избежать.
Важное предупреждение
Обычно неопытные электрики, прерывая разборку электродвигателя работой с обычным молотком, вызывают его неисправность: поверхности вала ломаются.
Чтобы сохранить структуру деталей, не повредив их, следует использовать специальный съемник подшипников двигателя.
В самом крайнем случае, если их нет, молоток будет бить по толстым пластинам мягкого металла (медь, алюминий) или плотной сухой древесины (яблоня, груша, дуб).
Почему применяют запуск однофазного двигателя через конденсатор?
Однофазный асинхронный двигатель — это электродвигатель, работающий от сети переменного тока. Он состоит из нескольких компонентов:
- корпуса двигателя;
- ротора;
- статор.
- проводов электропитания.
Статор находится в корпусе устройства. Он состоит из рабочей обмотки и пусковой обмотки. Стартерный двигатель — это стартер и пусковой двигатель, т.е. пусковой элемент и пусковой блок, на которые подается электрический ток, создающий электромагнитное поле. Действие тока раскручивает ротор, который расположен в центре статора. Следует отметить, что двигатель запускается принудительно. Рабочая обмотка активируется, а пусковая обмотка запускается вручную с помощью кнопки.
Такое расположение позволяет запустить двигатель без дополнительных компонентов, но может привести к повреждению двигателя. Это связано с тем, что рабочая обмотка сама по себе не запускает двигатель. Он генерирует пульсирующее магнитное поле, сила которого недостаточна для начального вращения ротора. Рабочая цепь ожидает подключения пусковой обмотки. Это дает ротору импульс, и основная обмотка может быть активирована.
В противном случае рабочая обмотка находится под постоянным напряжением. Из-за высокого сопротивления он нагревается и постепенно приходит в негодность. Чтобы справиться с этой ситуацией, используются конденсаторы. Они обеспечивают безопасный запуск двигателя и сохраняют срок службы обмоток.
ВНИМАНИЕ: Для определения типа обмотки используется мультиметр. Это используется для определения сопротивления в проводах асинхронного двигателя. Измерительный прибор покажет меньшее сопротивление в рабочей цепи и большее сопротивление в пусковой обмотке.
Подключение конденсаторов для запуска однофазных электродвигателей
Конденсатор — это компонент электрической цепи, который накапливает заряд электрического тока. Он может уменьшить или увеличить нагрузку на компоненты электрооборудования. В системе переменного тока он проводит колебания переменного тока путем циклической перезарядки конденсатора, который коротко замкнут так называемым током смещения. Емкость элемента измеряется в фарадах (F) или микрофарадах (mF).
Конструктивно конденсатор состоит из двух пластин или полос с диэлектриком в середине, который намного тоньше полос. Конденсатор может накапливать больше или меньше тока, необходимого для нормального функционирования элементов цепи.
Существует три типа конденсаторов:
- Полярные. Не используются в сетях переменного тока из-за быстрого разрушения прослойки диэлектрика. Это приводит к короткому замыканию цепи.
- Неполярные. Работают в сетях переменного и постоянного тока. Их обкладки одинаково взаимодействуют с источником и диэлектриком.
- Электролитические или оксидные. В этом конденсаторе используют тонкую оксидную пленку в качестве электродов. Это позволяет работать с максимально возможной емкостью конденсатора. Используют на моторах с низкой частотой вращения.
Из этого следует, что для подключения к асинхронному однофазному двигателю лучше всего использовать неполярный конденсатор.
Несинхронный конденсатор используется с асинхронными двигателями:
Первая группа элементов используется для снижения тока в основной цепи обмотки двигателя. Он защищает статор от перенапряжения. Пусковые конденсаторы работают в течение коротких периодов времени — до 3 секунд. Они активируются при запуске двигателя.
Конденсатор и различные цепи обмотки могут быть подключены в разном порядке. Это влияет на мощность и эффективность двигателя.
ВАЖНО: Чтобы конденсатор работал правильно, объем этого элемента должен быть рассчитан правильно. В электротехнике существует правило: для рабочего конденсатора на 100 ватт мощности приходится примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Для оригинального элемента эта величина увеличивается в 2,5 раза. На практике эти значения могут незначительно отличаться. Это связано с конструктивными особенностями различных двигателей и общей мощностью устройства.
Какой вариант подключения двигателя лучше всего?
Рассмотрим схему этого элемента в цепи асинхронного двигателя. Конденсаторы устанавливаются в разрыв питания на выводах основной и пусковой обмоток.
Их можно комбинировать следующим образом:
- Установка пускового конденсатора, включающегося на короткий промежуток времени для снятия нагрузки на основную обмотку. При этом емкость элемента рассчитывают исходя из пропорции: на 1 кВт мощности мотора – конденсатор 70 мкФ.
- Установка рабочего конденсатора в контур основной обмотки. В этом случае пусковая обмотка подключена напрямую и работает постоянно. Для такой схемы работы выбирают конденсатор, мощностью в пределах 23-35 мкФ.
- Пусковой и рабочий конденсатор устанавливаются параллельно.
Эти схемы предназначены для асинхронных двигателей 220 В. Приведенные соотношения являются лишь рекомендациями и подбираются индивидуально для каждого типа двигателя. Чтобы выбрать оптимальную комбинацию, стоит внимательно понаблюдать за работой устройства.
Например, если после установки рабочего конденсатора двигатель начинает чрезмерно перегреваться, стоит уменьшить его мощность в два раза. Рекомендуется устанавливать конденсаторы с рабочим напряжением не менее 450 В.
Если вы знаете, как подключить однофазный асинхронный двигатель к сети 220 В, вы можете без колебаний подключить любое устройство. Самое главное, чтобы вы хорошо знали схему и имели в наличии хотя бы один пусковой конденсатор.
Однако это не является приемлемым вариантом для серьезных рабочих машин. Причина в том, что большие электроинструменты оснащены трехфазными двигателями, которые не могут быть подключены напрямую к обычной сети 220 В. Чтобы подключить трехфазный асинхронный двигатель к бытовой сети, необходимо изучить внутреннюю электрическую схему обмоток.
Подключение двигателя электрического к трёхфазной сети 380 вольт
Наши действия при подключении двигателя:
1. какое напряжение нам нужно и позволяет ли электросеть подключить двигатель.
2. Информация о подключении напряжения обычно схематично показана на заводской табличке: Д/Г
Д./Д.Ю. Двигатель для однофазного 220В ↓
Двигатель для трехфазного 220/380 В ↓
3. для подключения трехфазного двигателя три фазы должны быть включены одновременно.
При использовании современных устройств защиты двигателя существует два способа подключения двигателя через автоматику:
— с АЗД
MCCB — (автоматический выключатель двигателя) защищает двигатель от перегрузки. В случае перегрузки рабочие токи двигателя значительно возрастают, и SPD автоматически отключает питание, если они превышают определенные значения. Устройство может отключить двигатель в случае короткого замыкания и обрыва фазы в сети. Для AZD также доступны вспомогательные контакты, например, расцепители напряжения. Контакт обеспечивает автоматическую активацию SPD при полном восстановлении сетевого напряжения.
Принципиальная схема показана на рисунке:
Подключение двигателя электрического к однофазной сети 220 вольт
Для подключения к сети 220 В используются так называемые однофазные электродвигатели, которые подключаются непосредственно к бытовой сети 220 В простым вставлением вилки в розетку. Максимально допустимая мощность электродвигателя, который может быть подключен к однофазной бытовой сети в России, составляет 2,2 кВт. Однако на рынке доступны электродвигатели мощностью до 4 кВт из Китая под маркой и гарантией российской компании, и использование таких двигателей разрешено, но необходимо убедиться, что сеть может их выдержать. Возможно подключение однофазного двигателя через частотный преобразователь, предназначенный для бытовой сети 220 В. Можно подключить трехфазный двигатель к сети 220 через конденсатор, но это приводит к потере около 30% мощности двигателя. Лучше купить однофазный электродвигатель заводской сборки, который обеспечивает именно ту мощность, которая указана на этикетке электродвигателя.
Частотные преобразователи (фото 1) используются для управления скоростью вращения электродвигателя, что позволяет не только экономить энергию, но и управлять потоком и высотой перекачиваемой жидкости, например, в насосах. При использовании FC необходимо учитывать, что регулировка частоты возможна без модификации электродвигателя в диапазоне регулировки частоты +/- 30% от рабочей частоты. При работе на низкой частоте, т.е. при снижении частоты вращения выше 30% (увеличивается перегрев обмоток электродвигателя), необходимо установить дополнительный вентилятор для принудительного охлаждения электродвигателя (фото 2). При высоких скоростях свыше 30% (на этих скоростях существует вероятность повреждения подшипников) подшипники должны быть заменены на усиленные.
 |
 |
| фото 1 | фото 2 |
Варианты подсоединения электрического двигателя
Наиболее распространенным методом является подключение электродвигателя 220/380 В к существующему конденсатору для снижения мощности. Контакт конденсатора должен быть подключен к нулю, а другой — к следующему выходу двигателя. Это приведет к минимальной мощности.
Для получения большей мощности необходимо добавить пусковой конденсатор в существующую цепь. При однофазном подключении конденсатор обеспечивает третий выход.
Что касается способа подключения асинхронного двигателя, то двигатель просто соединяется в треугольник и звезду. Такие устройства имеют много обмоток. Для изменения доступного напряжения нельзя менять местами выходы, ведущие к верхним соединениям.
При подключении таких двигателей важно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации и сертификатом, так как нередко в импортных версиях встречается треугольное соединение, подходящее для 220 вольт отечественного производства. Такие двигатели немедленно сгорят, если они подключены небрежно и по схеме «звезда».
Не рекомендуется подключать двигатель мощностью более 3 Вт, так как это может привести к короткому замыканию и повреждению УЗО.
Подключение мотора трёхфазного
Ротор, включенный в трехфазную цепь, вращается под действием магнитного поля, создаваемого током, протекающим в разных обмотках в разное время.
Однако если этот двигатель подключен к однофазной цепи, ротор не будет вращаться. Самый простой способ его подключения — подключить третий контакт через конденсатор смещения фазы.
В однофазной цепи двигатель вращается так же быстро, как и в трехфазной системе. Однако рассеиваемая мощность высока и напрямую зависит от емкости конденсатора, условий работы двигателя и варианта подключения.
Наиболее распространенным вариантом подключения электродвигателя является трехфазное подключение, т.е. ряд цепей с одинаковой частотой ЭЭД и разными фазами, но все они генерируются одним источником энергии.
Хотя многие двигатели могут работать в однофазном режиме, не все они могут работать бесперебойно. В этом случае хорошим выбором являются электродвигатели, рассчитанные на напряжение 380/220 вольт.
Это напряжение указано в инструкции по эксплуатации и на дисплее устройства. Кроме того, в техническом паспорте также указана схема подключения и способы ее изменения.
Фото процесса подключения электродвигателя
Определяем необходимой ток защиты
Номинальный ток и номинальная мощность электродвигателя ограничены повышением его температуры. Предел рабочей температуры определяется классом изоляции. Максимальная температура обмотки для двигателей с самым низким классом изоляции (Y) составляет 90°C. Это значение следует использовать в качестве справочного.
Чтобы определить защитный ток, запустите двигатель с номинальной нагрузкой на валу с помощью автоматического контроллера двигателя с установленным током, определенным на предыдущем этапе. После подачи напряжения питания необходимо активировать автоматику в случае перегрузки. Затем увеличьте его уставку и, при необходимости, подключите автоматический выключатель с другим диапазоном уставок.
Конечным результатом является автоматическая схема питания двигателя, которая позволяет двигателю работать при номинальной нагрузке в течение длительного периода времени.
Подключение мотора трёхфазного
Ротор, включенный в трехфазную цепь, вращается под действием магнитного поля, создаваемого током, протекающим в разных обмотках в разное время.
Однако если этот двигатель подключен к однофазной цепи, ротор не будет вращаться. Самый простой способ его подключения — подключить третий контакт через конденсатор смещения фазы.
В однофазной цепи двигатель вращается так же быстро, как и в трехфазной системе. Однако рассеиваемая мощность высока и напрямую зависит от емкости конденсатора, условий работы двигателя и варианта подключения.
Наиболее распространенным вариантом подключения электродвигателя является трехфазное подключение, т.е. ряд цепей с одинаковой частотой ЭЭД и разными фазами, но все они генерируются одним источником энергии.
Хотя многие двигатели могут работать в однофазном режиме, не все они могут работать бесперебойно. В этом случае хорошим выбором являются электродвигатели, рассчитанные на напряжение 380/220 вольт.
Это напряжение указано в инструкции по эксплуатации и на дисплее устройства. Кроме того, в техническом паспорте также указана схема подключения и способы ее изменения.
Однофазный электродвигатель: основные виды, принцип работы и инструкция по подключению и настройке. Обзор лучших производителей!
Перемотка электродвигателей: пошаговая инструкция по ремонту и восстановлению обмотки двигателя своими руками (инструкция с фото и видео)
Схема электродвигателя — способы подключения и запуска двигателя. Обзор типовых конфигураций и принципа работы
Измерение параметров трехфазного асинхронного двигателя при условиях,
отличное от номинального напряжение
Снижение напряжения
до номинальной частоты, приводит к уменьшению тока холостого хода и магнитного потока и, следовательно, к уменьшению потерь в стали. Ток статора имеет тенденцию к увеличению,
коэффициент мощности увеличивается, скольжение увеличивается, а КПД немного снижается. Вращающий момент двигателя уменьшается пропорционально квадрату напряжения.
Когда напряжение увеличивается
выше номинального напряжения и номинальной частоты, двигатель перегревается из-за повышенных потерь в стали. Крутящий момент двигателя увеличивается, а величина скольжения уменьшается. Ток холостого хода увеличивается, а коэффициент мощности ухудшается. Ток статора может уменьшаться при полной нагрузке и увеличиваться при низкой нагрузке из-за увеличения тока холостого хода.
При низкой частоте и номинальном напряжении
ток холостого хода увеличивается, что приводит к ухудшению коэффициента мощности. Ток статора обычно увеличивается. Потери в меди и стали статора увеличиваются, а охлаждение двигателя немного ухудшается из-за более низкой скорости.
С увеличением частоты сети и номинального напряжения
ток холостого хода и крутящий момент уменьшаются.
