Многоскоростни еднофазни кондензаторни двигатели
Еднофазни асинхронни двигатели са на разположение за работа без контрол на скоростта. В случаите, когато е необходимо да се промени скоростта, най -често се използват двигатели с промяна в броя на полюсните двойки.
Като цяло, 3 различни метода могат да бъдат приложени за промяна на скоростта на еднофазен двигател. Единият е, че статорът съдържа 2 пълни комплекта намотки, всеки за различен брой полюси. След това, съгласно уравнение 2, се получават различни скорости при една и съща честота на мрежата. Другите 2 метода са да промените напрежението на клемите на двигателя или да промените броя на завъртанията на главната намотка чрез разклоняване от нея.
Методът, основан на използването на 2 комплекта намотки, се използва главно за двигатели с разделена фаза и двигатели за стартиране на кондензатор. Методите, базирани на промяна на напрежението или използването на намотки с резба, се използват главно за кондензаторни двигатели с постоянно превключен капацитет.
В момента за задвижване на различни механизми се използват широко многоскоростни асинхронни кондензаторни двигатели (електродвигатели с един постоянно включен капацитет)… Този тип електродвигатели не изискват допълнителни елементи, необходими за свързване към мрежата, а също така ви позволява просто да промените посоката на въртене на вала. За да направите това, достатъчно е да смените краищата на главните или спомагателните намотки във веригата.
V кондензаторни двигатели се прилагат основните вериги за включване на намотките, показани на фиг. 1. Най-широко разпространено е т. Нар. Паралелно свързване на намотките (фиг. 1, а). Както може да се види от фигурата, намотките на статора са свързани паралелно към захранването. Фазово-изместващият кондензатор С е свързан последователно с спомагателната намотка.
Стойността на капацитета на кондензатора се избира от условията за осигуряване на необходимия характеристики на електродвигателите… По принцип в кондензаторните двигатели капацитетът е избран така, че фазовото изместване на токовете в главната и спомагателните намотки в номиналния режим да е близо до 90 °. В този случай двигателят има най -добрата енергийна ефективност в работната точка, но стартовите се влошават.
Ориз. 1. Схеми за свързване на намотки на асинхронни двигатели
Промяната в честотата на въртене на кондензаторните двигатели се извършва най -често чрез промяна на броя полюсни двойки… За тази цел или два комплекта намотки с различен брой полюси, или един комплект, с промяна в броя на полюсите, се поставят върху статора.
В тези случаи, когато не се изисква значителен обхват на контрол на скоростта, се използва най -простият метод — промяна в броя на завъртанията на работната намотка… В този случай, когато мрежовото напрежение остане непроменено, величината на магнитния поток на електродвигателя и, следователно, електромагнитният момент и скоростта на ротора се променят.
Двускоростни двигатели с резбовани намотки
По-рано беше посочено, че скоростта на еднофазен двигател може да се промени или чрез промяна на напрежението на неговите клеми, или чрез промяна на броя на завъртанията на неговата вторична намотка.Първият метод налага използването на автотрансформатор и се използва главно за кондензаторни двигатели с постоянно включен кондензатор, с вентилатор на вала.
С автотрансформатор можете да получите повече от 2 скорости. Промяната в броя на завоите на главната намотка се получава чрез разклоняване от нея. Тогава статорът има 3 намотки: основна, междинна и спомагателна. Първите 2 намотки имат същата магнитна ос, т.е. междинната намотка е навита в същите прорези като основната намотка (над нея).
Практическото изпълнение на този метод е както следва. В слотовете на статора, освен проводниците на работните (RO) и кондензаторните намотки (KO), се полагат проводниците на допълнителната намотка (DO). В резултат на комбинацията от различни вериги за превключване на намотките (фиг. 2) ще бъде възможно да се получат различни механични характеристики на електродвигателя с постоянно захранващо напрежение.
Ориз. 2. Схеми на свързване на намотките на статора на многоскоростен кондензаторен двигател при минимална (а), увеличена (б) и максимална скорост (в)
В процеса на регулиране на скоростта на въртене в многоскоростни кондензаторни електродвигатели възникват преходни процеси, свързани с промяна в превключващите вериги на намотките на статора. Тези процеси протичат, като правило, в непрекъснати магнитни полета и могат да причинят значителни пускови токове и пренапрежения в намотките на двигателя и фазово-изместващия кондензатор.
Двухскоростни двигатели с 2 комплекта намотки
Поставянето на 2 комплекта намотки, т.е. 2 основни намотки и 2 спомагателни намотки, изисква значително увеличаване на размера. За да се намалят тези размери, често се използва връзка за спомагателна или нискоскоростна намотка, при която броят на намотките е по -малък от броя на полюсите.
На фиг. 3 показва схемата на свързване на намотките за 4 и 6 полюса (приблизително 1435 и 950 об / мин при 50 Hz). Външна намотка — 4 -полюсна основна намотка. Следващата е 6-полюсната основна намотка. Третият е 4-полюсна спомагателна намотка само с 2 групи намотки. Вътрешната намотка е 6-полюсна спомагателна намотка само с 2 групи намотки.
Ориз. 3. Схема на свързване на 2-скоростен (4 и 6 полюсен) двигател.
На фиг. 3 и двете спомагателни намотки имат намален брой групи намотки. Можете също така да направите основната намотка от същия тип.
Нека разгледаме 2 примера. Намотката на статора за 4 и 8 полюса може да има нормална 4-полюсна основна намотка и 3 други намотки с намален брой групи намотки, т.е. 8-полюсна основна намотка с 4 групи намотки, 4-полюсна спомагателна намотка с 2 намотки групи и 8 — полюсна спомагателна намотка с 4 групи намотки.
Статорната намотка за 6 и 8 полюса може да има нормална 6-полюсна главна намотка, две 8-полюсни намотки с намален брой групи, т.е. 8-полюсна главна намотка и 8-полюсна спомагателна намотка с 4-полюсни групи всяка , и 6-полюсна спомагателна намотка с 2 групи намотки. 6-полюсната спомагателна намотка може да бъде проектирана и като нормална намотка, т.е. с 6 групи намотки.
На фиг. 4 показва схема на 2-степенна разделена фаза на двигателя с 2 намотки и също показва връзката към електрическата мрежа. Връзките се осъществяват по такъв начин, че е необходим само 1 стартов превключвател. Този стартов ключ трябва да се отвори при 75 до 80% от синхронната скорост на намотката с ниска скорост.
Ориз. 4. Схема на двускоростен разделен фазов двигател
Ако схемата, показана на фиг. 4, се използва за двигател с стартиране на кондензатор, след това се използва или 1 кондензатор, свързан последователно със стартовия превключвател, или 2 кондензатора, 1 от които последователно свързан с клема P2, а другият с клема P21.
Ако двигателят винаги може да се стартира с връзка, съответстваща на същата скорост, тогава една от спомагателните намотки може да бъде пропусната. В този случай стартирането е частично или напълно автоматизирано.
Многоскоростни асинхронни еднофазни електродвигатели DASM
За да се постигнат високи скорости в домакинските уреди, често са необходими електродвигатели с високо съотношение на скоростта на ротора. За тези цели се използват еднофазни кондензаторни асинхронни двигатели с 2/12 полюсни номера; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 и дори по -висока.
Производството на двигатели с голямо полюсно съотношение обаче е технологично трудно, поради което се използват различни видове механични преобразуватели на скоростта, както и полупроводникови честотни преобразуватели на захранващото напрежение.
Най -просто, скоростта на въртене в малки граници за тези двигатели се регулира чрез промяна на захранващото напрежение; за това допълнителни резистори или дросели са свързани последователно с намотката.
Обратно в СССР са разработени двускоростни кондензаторни двигатели от типа DASM-2 и DASM-4 с 16/2 полюса за задвижване на домакински автоматични перални машини.
Двигателят DASM -2 е проектиран да задвижва автоматични перални машини с капацитет от 4 — 5 кг сухо бельо. Първоначално е проектиран за мощности 75/400 W при 390/2750 об/мин.
Ориз. 5. Двускоростен кондензаторен асинхронен електродвигател, тип DASM-2
На фиг. 5 показва схемите за свързване на двигателите DASM-2 и DASM-4 към захранващата мрежа. Както може да се види от фигурата, двигателят DASM-2 има четири намотки на статора. Основната и спомагателните намотки са свързани паралелно.
Двигателят DASM-4 при ниска скорост е направен с трифазна звездна връзка, а при висока скорост-с паралелно свързване на намотките на статора. Температурно реле RK-1-00 е прикрепено към статора на двигателя за защита на намотките при претоварване и в режими на късо съединение. Нормално затворените релейни контакти са включени в общия извод на статора на електродвигателя.
Ориз. 5. Схеми за свързване на двускоростни електродвигатели към захранващата мрежа: а-електродвигател DASM-2; б — електродвигател DASM -4. ОТИВАМ. — главна намотка; V.O, — спомагателна намотка; 1 — общ изход на намотки с ниска и висока скорост; 2 — край на спомагателната намотка с висока скорост; 3 — началото на основната намотка с висока скорост; 4 — началото на спомагателната намотка с ниска скорост; 5 — началото на основната намотка с ниска скорост; Ср — работещ кондензатор; Cn — стартов кондензатор; RT-термозащитно реле, тип RK-1-00; RP-реле за стартиране, тип RTK-1-11; Р1, Р2 — контакти на контролера.