Shema motorne povezave z omrežjem 220 voltov

Načelo delovanja

Načelo električnega motorja dokazuje najpreprostejše izkušnje, kar smo vsem v šoli pokazali - vrtenje okvira s tokom na področju trajnega magneta.

Okvir s tokom je analog rotorja, fiksni magnet je stator. Če se na okvir uporablja tok, se bo pravokotno na smer magnetnega polja in se utrdilo v tem položaju. Če se magnet vrti, Okvir se vrti z enako hitrostjo, tj. sinhrono z magnetom. Imamo sinhroni elektromotor. Ampak imamo magnet - to je stator, in po definiciji je nepremagljiv. Kako se vrti magnetno polje stacionarnega statorja?

Za začetek zamenjamo permanentni magnet s tokovno tuljavo. To je navijanje našega statorja. Kot je znano iz iste šolske fizike, tuljava s tokom ustvarja magnetno polje. Slednji je sorazmeren z velikostjo toka, polariteta pa je odvisna od smeri toka v tuljavi. Če uporabljamo izmenični tok na tuljavo, dobimo izmenično polje.

Magnetno polje je vektorska količina. Izmenični tok v napajalnem omrežju ima sinusno obliko.

Z nami bo zelo jasna analogija z uro. Kateri vektorji se nenehno vrtijo pred našimi očmi? To so uro roke. Predstavljajte si, da v kotu sobe obstajajo ure. Druga roka se vrti, z enim polnim obratom na minuto. Puščica je vektor dolžine enote.

Senca, ki jo pušča puščica na steni, se spremeni kot sinus s trajanjem 1 minuto, senca pa na tla pa kot kosinus. Ali sinus, se je fazno premaknilo za 90 stopinj. Toda vektor je enak vsoti njegovih projekcij. Z drugimi besedami, puščica je enaka vektorski vsoti njegovih senc.

Dvofazni sinhronski motor

Postavimo dva navitja na stator pod kotom 90 stopinj, to je medsebojno pravokotno. Dajemo jim sinusni izmenični tok. Fazo tokov bomo premaknili za 90 stopinj. Imamo dva vektorja, ki sta medsebojno pravokotni in se spreminjajo v sinusoidni zakonodaji s faznim premikom 90 stopinj. Celoten vektor se bo zasukal v smeri urinega kazalca, pri čemer bo en polni obrat za obdobje frekvence izmeničnega toka.

Imamo dvofazni sinhroni elektromotor. Kje lahko dobim tokove, ki se premaknejo v fazi, da dobijo navitja? Verjetno vsi ne vedo, da so bila distribucijska omrežja AC najprej dvofazna. In šele kasneje, ne brez boja, je prišlo do trifaze. Če ni izgubljen, bi se lahko naš dvofazni električni motor priključil neposredno na dve fazi.

Toda trifazna omrežja, za katera so bili razviti trifazni električni motorji, so bili poraženi. In dvofazni električni motorji so našli svojo uporabo v enofaznih omrežjih v obliki kondenzatorjev.

Trifazni sinhronski motor

Moderna distribucijska omrežja AC so izdelana v trifazni shemi.

• V omrežju se takoj prenesejo trije sinusoidi s faznim premikom tretjino obdobja ali 120 stopinj relativno med seboj.
• Trifazni motor se od dvofaznega motorja razlikuje po tem, da nima dveh, temveč tri navitja na statorju, ki se vrtita za 120 stopinj.
• Tri tuljave, povezane s tremi fazami, skupaj ustvarijo vrtljivo magnetno polje, ki vrti rotor.

Trifazni asinhronski motor

Tok do rotorja sinhronega motorja se napaja iz vira napajanja. Vendar iz iste šole fizike vemo, da se tok v tuljavi lahko ustvari z izmeničnim magnetnim poljem. Lahko preprosto zaprete konce tuljave na rotorju. Lahko celo zapustite samo en obrat, kot v okvirju. In naj tok sproži vrtljivo magnetno polje statorja.

1. V trenutku zagona je rotor v mirovanju in statorsko polje se vrti.
2. Polje v konturi rotorja se spremeni, inducira električni tok.
3. Rotor bo začel dohiteti polje statorja. Ampak on nikoli ne bo ujel, ker v tem primeru tok v njem ne bo več povzročil.
4. V asinhronem motorju rotor vedno vrti počasneje od magnetnega polja.
5. Hitrostna razlika se imenuje drsenje. Priključitev asinhronega motorja ne zahteva napajanja toka rotorja.

V sinhroni in indukcijski motorji imajo svoje prednosti in slabosti, ampak dejstvo je, da je večina motorjev, ki se uporabljajo v industriji danes - asinhronskih motorjev trifaznih.

Enofazni asinhronski motor

Če pustimo kratkostično tuljavo na rotorju in eno tuljavo na statorju, potem dobimo čudovito obliko - asinhronski enofazni motor.

Na prvi pogled se zdi, da tak motor ne bi smel delati. Navsezadnje v rotorju ni toka, magnetno polje statorja pa se ne vrti. Ampak, če je rotor potisnjen ročno v kateri koli smeri, bo motor deloval! In se bo vrtela v tej smeri, v kateri je bila potisnjena ob zagonu.

Operacijo tega motorja je mogoče razložiti z uvedbo stacionarnega izmeničnega magnetnega polja statorja kot vsote dveh polj, ki se vrtita ena proti drugi. Medtem ko je rotor v mirovanju, se ta polja uravnotežijo, zato enofazni asinhronski motor ne more zagnati neodvisno. Če se rotor premakne z zunanjo silo, se bo zasukal vzporedno z enim vektorjem in izpolnil drugega.

Prehodni vektor potegne rotor za njim, nasprotni vektor bo zaviral.

Lahko se pokaže, da bo vpliv povezanega vektorja zaradi razlike števca in hitrosti prenosa močnejši in da bo motor deloval v asinhronem načinu.

Povezovalni diagram

V dve shemi je mogoče povezati tovore v trifazno omrežje - zvezdo in trikotnik. Ko je zveza povezana, so navitja povezana med seboj, konci pa so povezani s fazami. Ko je trikotnik vklopljen, je konec enega navitja priključen na začetek drugega.

V shemi navidezna zvezda se izkaže za pod fazno napetostjo 220 V. z vključitvijo trikotnika - pod linearno 380 V.

Ko je trikotnik vklopljen, motor ne razvije le več moči, ampak tudi velike začetne tokove. Zato se včasih uporablja kombinirana shema - začnite z zvezdico in nato preklopite na trikotnik.

Smer vrtenja je določena s faznim priključkom. Če želite spremeniti smer, zamenjajte samo dve fazi.

Priključitev na enofazno omrežje

Trifazni motor se lahko poveže z enofaznim omrežjem, čeprav z izgubo moči, če povežite enega od navitij preko kondenzatorja, ki spreminja fazo. Vendar s tem vklopom motor izgubi veliko v svojih parametrih, zato ta način ni priporočljiv.

Priključek 220 V

Za razliko od trifaznega, je dvofazni motor prvotno zasnovan za vključitev v enofazno omrežje. Da bi dobili fazni premik med navitjem, je delovni kondenzator vklopljen, zato se dvofazni motorji imenujejo tudi kondenzatorji.

Kapaciteta delovnega kondenzatorja se izračuna v skladu s formulami za nominalni način delovanja. Če pa se način razlikuje od nominalnega, na primer, pri zagonu je slabšanje razmerja navitij. Da bi zagotovili start-up način v času začetka in pospeševanje vzporednega dela je pomožni začetek kondenzator, ki jih je treba izklopiti ob vstopu je nazivna hitrost.

Kako vklopiti enofazni asinhronski motor

Če samodejni sprožilec ni potreben, ima asinhronski enofazni motor najpreprostejše stikalno vezje. Značilnost te vrste je nemožnost samodejnega zagona.

Za samodejni zagon se uporablja drugi zagonski navit, kot v dvofaznem električnem motorju. Začetno navitje je priključeno prek začetnega kondenzatorja samo za zagon, nato pa je treba ročno ali samodejno izklopiti.