Třífázový asynchronní motor

  • Odeslání

V asynchronním motoru hraje roli kousky sena magnetické pole, které "běží" v kruhu, vyrobené zcela stacionárními statorovými cívkami. A roli osla hraje rotor, který pronásleduje po tomto poli.

No, jakmile osel běžel, hlavním úkolem je naučit se ho ovládat. A to není snadný úkol.

Běžící magnetické pole

Stator asynchronních motorů připojených k třífázové síti se skládá ze tří elektromagnetů. Jsou napájeny různými fázemi sítě. A protože fungují různé fáze - rostou a zmenšují - se změnou v čase od sebe navzájem, magnetické pole ve svitcích se podobně zvýší a sníží. Nejprve se pole objeví a bude růst v 1. fázi cívky, po jedné třetině období se pole v druhé fázi objeví a roste stejným způsobem a pole v prvním bude postupně a postupně, podél sinusoidu, začíná růst a pak začíná klesat. Všechno se bude opakovat pro třetí fázovou cívku - pole se objeví, bude se zvyšovat, zatímco pole v druhém bude nejprve přestat růst, pak to bude klesat. V tomto okamžiku pole v první fázi dosáhne nuly a bude se zvyšovat v záporném směru.

Třífázové asynchronní motory, řezané

1 - hřídel rotoru (ocel); 2 - vinutí statoru (měděný smaltovaný drát);
3 - jádro statoru (elektrická ocel, slitina železa a křemíku);
4 - rotorové vodiče (hliník); 5 - rotorové jádro (elektrická ocel; t);
6 - ventilátorové kolo (hliník);
7 - pouzdro z litého motoru (ocel)

Vytvoření magnetického pole probíhajícího v kruhu
U každé fáze statorové cívky ze třífázového napětí, které se mění sinusoidně s posunem každé fáze vzhledem k druhé fázi o 120 °, vzniká taková indukční síla, že výsledný vektor směru magnetického pole začíná běžet v kruhu s úhlovou rychlostí rovnou frekvenci napětí v třífázové síti

Pokud se ve statoru vytvoří pouze tři vinutí, podle počtu fází napájecího napětí se magnetické pole bude otáčet stejnou frekvencí jako napětí, to znamená 50krát za sekundu. Ale v praxi dělají mnohem víc.

Poté pole běžící v kruhu bude mít nižší rychlost otáčení, avšak rotace se bude plynuleji měnit.

Chování rotoru v běžícím magnetickém poli

"Navíjení" rotoru jsou vodiče uspořádané "téměř" rovnoběžně s hřídelem rotoru a shromážděné v kruhu ve formě "klece veverky". Nejsou to vinutí, protože tam není nic zraněné, ale vodiče přilepené ve dvou kovových kruzích. To znamená, že přes tyto kovové kruhy, zkratované.

"Squirrel cage" je zkratované vinutí, které je naplněno jádrovým obalem z příčných tenkých plechů z elektrické oceli

Když vnější rotační magnetické pole působí na rotor, v rotoru jsou indukovány prstencové proudy, které zase vytvářejí magnetické pole. Toto pole, zesílené jádrem, je nasměrováno tak, že se rotor začne otáčet po běžícím magnetickém poli statoru. Otáčení je směrováno ve směru "zachycení" únikové vlny. Rotor se zrychluje, ale jak to zvládne se statorovou vlnou, snímače v ní budou méně a méně. Začne se "zpožďovat" (od tření nebo síly odporu mechanického zatížení na hřídeli rotoru), ale zesílená indukce opět tlačí rotor k otáčení. Takový princip vytváří určitý nesoulad kmitočtu: frekvence napětí, která je příčinou pohybu rotoru, se nemění v čase - 50 Hertz je stabilní a frekvence otáčení se pak zachycuje a pak zaostává. Taková nesrovnalosti mohou být neviditelná tam, kde frekvence není příliš důležitá, ale kvůli nim je motor nazýván asynchronní.

Všichni jsme to všichni viděli a slyšeli, když jsme zapnuli ventilátor. Nejprve zvedne rychlost, dobře, "dostane se k podnikání." Teprve pak nějak nějak "selže" - to se otáčí setrvačností, ale opět se "chytí" a "dává plyn".

Ideální případ otáčení v takovém motoru je, když vůbec neexistuje tření a odpor, je to volnoběh takového motoru. Pak je rychlost určena vzorem pro rotaci pole samotného ze statoru

Zde nr - otáčky v otáčkách za minutu,
fu - frekvence napájecího napětí,
p je počet statorových cívek v každé fázi.

Pokud například, jak je znázorněno na obrázku s červenou šipkou rotace pole statoru, jsou ve statoru tři cívky, tj. Jedna pro každou fázi, dostaneme

nr = 60 50/1 = 3000 (ot / min) nebo 50 v / s To znamená, že rychlost otáčení se rovná frekvenci napětí v síti. Zvýšením počtu vinutí v statoru můžete snížit rychlost rotace

V mnoha případech je přesná frekvence otáčení motoru opravdu tak důležitá, a proto jsou široce používány třífázové asynchronní elektromotory.

Trojfázové elektromotory mají další nevýhodu: cyklické proudy rotoru způsobují, že se nepřetržitě zahřívají, a proto vytvářejí prstencové kovové desky s ploutvemi pro chlazení vzduchem během otáčení.

Schémata a metody připojení

Vzhledem k tomu, že uvnitř motoru je několik vinutí - vinutí statoru - a síť střídavého proudu je jednofázová a může být třífázová, spínací obvod celé farmy umožňuje změny.

Statorové vinutí jsou obvykle tři. No, jestliže je více, pak jsou všechny vinutí každé fáze uvnitř již zapojeny do série. To znamená, že maximální výstupní terminály mohou být 6. A mohou být připojeny k síti různými způsoby. Systémy označování koncovek dvě. Na starých byly označeny písmeny C a čísla 1,2,3 - začátek vinutí; čísla 4,5,6 - konce vinutí. V novém zápisu pro různé vinutí se používají písmena U, V, W a pro počátky a konce čísel 1 a 2.

Jak připojit motor podle schématu "hvězda"

Při připojení vinutí typu hvězdy je třeba kombinovat konce vinutí a fázové napětí ze sítě by mělo být přivedeno na svorky na začátku vinutí.

Využívá označení svorek třífázových elektromotorů použitých v systémech, starých i nových

Při připojení typu "hvězda" by měl být neutrální vodič ze sítě připojen ke společné svorce motoru. Tím ji ochráníte před poškozením v případě neshodnosti fáze v síti.

Jak připojit elektrický motor pod schématem "trojúhelník"

Připojení třífázových vinutí motoru do "trojúhelníku" v AC síti není těžší. Je nutné připojit jedno navíjení na konec dalšího. A všechno se začalo připojovat k fázovým vodičům AC.

Dvě z těchto spojení - "hvězda" a "trojúhelník" - v síti přinášejí různé výsledky pro proudy a kapacity. Ve "hvězdě" se na každé navíjení aplikuje fázové napětí 220 V a obě vinutí dohromady jsou zatíženy lineárním napětím 380 V. Proudy proudící ve vinutích jsou menší než u konfigurace "trojúhelníku". Proto je práce odlišná: "hvězda" dává jemný start, ale během provozu vyvíjí méně energie než "trojúhelník". Ale "trojúhelník" při spuštění poskytuje velké startovací proudy přesahující jmenovitou hodnotu 7-8krát.

Ke kombinaci výhod obou konfigurací je zapotřebí speciální obvod. Když je motor spuštěn, je přepnut jako "hvězda" a při dosažení určité síly se přepne na variantu "trojúhelník". V tomto případě (a v ostatních případech s konstantními vinutími) zůstávají na vstupním svorkovnici pouze 3 nebo 4 svorky a není možnost přepínat vinutí podle vlastního uvážení. V tomto případě jsou fáze jednoduše propojeny ve správném pořadí.

Připojení třífázového motoru k jednofázové síti

Třífázové napětí naší sítě může být reprezentováno jako jedna a tutéž fáze, jen opakovaně ještě dvakrát s posunem, nejprve o 120 °, pak plus o další, což je v důsledku toho o 240 °. Takové napětí je zcela schematicky možné "dostat" z jedné vybrané fáze. Avšak když spustíme "běhové pole" statoru, není vůbec nutné, aby to bylo s takovým posunem mezi fázemi aplikovanými na vinutí. Vzhledem k tomu, že nárůst počtu pólů ve vinutích se projevuje jako pokles rychlosti otáčení, mechanismus funguje. Proto byly vyvinuty jednoduché schémata pro získání posunutých fází z jednofázové linky, která není v takovém úhlu, ale při 90 °. To lze provést jednoduchým obvodem, který umožňuje připojení třífázového motoru k jednofázové síti pomocí jediného kondenzátoru. Výsledkem je snížení výkonu motoru. Při označování motorů, které lze použít v jednofázové síti 220 V a v třífázové síti 380 V, je napsáno, že motor je 220/380 a který je určen pouze pro třífázový motor 380.

Schéma zapojení "hvězda" v tomto případě způsobuje ztrátu výkonu, proto je častěji používán "trojúhelník", aby byl motor plně zapojen při připojení k jednofázovému napětí.

Výhody třífázových asynchronních elektromotorů, technické charakteristiky, typy, vlastnosti

Elektrický motor se střídavým proudem, který využívá rotačního magnetického pole, který je vytvořen statorem, se nazývá asynchronní, pokud se frekvence pole liší od toho, s jakým rotor rotuje. Asynchronní třífázové elektromotory jsou široce distribuovány. Jejich technické vlastnosti jsou důležité pro správnou funkci. Patří sem mechanické a provozní charakteristiky. První je závislost frekvence, se kterou rotor rotuje na zátěži. Vztah mezi těmito veličinami je nepřímo úměrný, tj. čím vyšší je zatížení, tím nižší frekvence.

Asynchronní elektromotory a jejich typy

V tomto případě, jak je patrné z grafu, v intervalu od nuly do maximální hodnoty, se zvyšujícím se zatížením, je pokles frekvence nevýznamný. O takovém asynchronním elektromotoru se říká, že jeho mechanická charakteristika je tuhá.

Asynchronní elektromotory ve výrobě jednoduchých a spolehlivých, proto, je široce používán.

Existují tři typy asynchronních elektromotorů s rotorem veverkové klece:

jednofázové, dvoufázové a třífázové a vedle nich asynchronní s fázovým rotorem.

Jednofázové

První typ na statoru má jedno vinutí, které přijímá střídavý proud. Pro spuštění asynchronní motor, jsou cívky statoru více, připojený krátce k síti prostřednictvím kapacity nebo indukčnosti, nebo je zkratována, aby se dosáhlo počáteční fázový posun nezbytné, aby se rotor do rotace.

Bez toho by se nemělo pohybovat statorovým magnetickým polem. V takovém motoru, jako v každém asynchronním motoru, je rotor vyroben ve formě válcového jádra s hliníkovými štěrbinami a lopatkami pro větrání. Takový rotor, nazývaný "klec veverka", se nazývá zkratovaný.

Asynchronní elektromotory jsou instalovány v zařízeních, která nevyžadují vysoký výkon, jako jsou malé čerpadla a ventilátory.

Bifázický

Druhý typ, tj. dvoufázová - mnohem efektivnější. Na statoru mají dvě vinutí, které jsou navzájem kolmé. Střídavý proud je dodáván jednomu z nich, druhý je připojen k fázově posunutému kondenzátoru, díky kterému je vytvořeno magnetické rotační pole.

Mají také rotor s kočkami veverky. Jejich oblast použití je mnohem širší než první. Dvojfázové stroje poháněné jednofázovou sítí se nazývají kondenzátory, protože musí být vybaveny fázově posunutým kondenzátorem.

Tři fáze

Trojfázová má tři stočky na statoru, přičemž posun mezi nimi je 120 stupňů, takže jejich políčka se při zapnutí posune o stejné množství. Zahrnutím takového elektromotoru do proměnné trojfázové sítě, zkratované, se rotor otáčí v důsledku vznikajícího magnetického pole.

Větrání jsou spojeny podle jednoho ze schémat - "trojúhelník" nebo "hvězda". Ale ve druhém spojení je napětí vyšší a na pouzdře je indikováno dvěma hodnotami - 127/220 nebo 220/380. Tyto motory jsou nenahraditelné pro práci navijáků, různých strojů, jeřábů, oběžníků.

Stejný stator je k dispozici pro motory s fázovým rotorem. Magnetický vodič (náboj) je uložen ve svých drážkách se třemi vinutími. Neexistují však hliníkové tyče odlité, ale je zde plné vinutí, které je spojeno s "hvězdou". Tři z jeho konců jsou zobrazeny na kroužcích, které jsou umístěny na hřídeli rotoru a jsou z něj izolovány.

1 - obložení a žaluzie;

3 - držáky kartáčů s kartáčovou hlavou;

4 - zajištění příčného prstu;

5 - závěry kartáčů;

7 - izolační pouzdro;

8 a 26 - kroužky;

9 a 23 - vnější ložiskové čepičky a vnitřní;

10 - upevnění čepu ložiska na krabici;

11 - zadní kryt ložiska;

12 a 15 rotorových vinutí;

13 - držák navíjení;

14 - rotační jádro;

16 a 17 - přední kryt ložiska a jeho vnější kryt;

18 - větrací větrací otvory;

20 - jádro statoru;

21 - víko vnějšího ložiska;

27 - závěry vinutí rotoru

Je možné připojit motor přímo nebo přes rezistor, pomocí střídavého napětí (třífázové) na kroužky pomocí kartáčů. Druhá se týká nejdražšího třífázového asynchronního motoru. Jeho vlastnosti, zejména počáteční točivý moment při zatížení, jsou mnohem větší, díky čemuž jsou umístěny v zařízeních, která běží pod zatížením: u výtahů, jeřábů apod.

Jak funguje elektrický motor?

Tyto elektromotory jsou široce distribuovány ve výrobě i v každodenním životě, neboť mají vyšší účinnost než motory provozované z dvoufázové sítě.

Pokud má motor stator - pevnou jednotku a pohyblivý rotor, oddělenou vzdušnou vrstvou, tj. mechanicky nekompatibilní a rotační rychlosti rotoru a magnetického pole nejsou stejné, nazývá se asynchronní elektromotor. Zařízení a princip činnosti jsou popsány níže.

Na statoru jsou tři vinutí s magnetickým jádrem uvnitř. Samotný stator je rekrutován z desek vyrobených z elektrické oceli. Jsou umístěny v úhlu 120 stupňů vůči sobě a fixovány ve štěrbinách stacionárního statoru. Návrh rotoru je založen na ložiscích. K ventilaci je uspořádáno oběžné kolo.

Vzhledem k tomu, že mezi frekvencí, se kterou rotor rotuje a magnetickým polem, dochází k zpoždění, tj. první druh zachycuje pole, ale nemůže to udělat kvůli nižší rychlosti, nazývá se asynchronní elektromotor. Princip fungování spočívá v indukci proudů rotorem vytvářejícím vlastní pole, které naopak interaguje se statorovým magnetickým polem a nutí rotor k pohybu.

Rychlost otáčení hřídele může být měněna pomocí regulátoru otáček asynchronního motoru, tj. způsob změny své regulace změnou fázového napětí nebo použitím modulace šířky impulzů.

Jako regulátor otáček elektrického motoru můžete použít střídač (regulátor napětí-regulátor), který bude hrát roli napájecího zdroje. Napájecí napětí po regulátoru se bude lišit v závislosti na rychlosti otáčení.

Elektromotory mohou mít více otáček, tj. určený pro mechanismy, které potřebují rychlostní regulaci rychlosti. Ve značce jsou symboly: AOL, AO2, 4A atd. Schéma zapojení je v pasu nebo je zobrazeno na svorkovnici.

Doporučujeme:

Důležitou vlastností dvourychlostní je možnost provozu ve dvou režimech. Jsou označeny (domácí): AMH, AD, AIR, 5AM, AIRHM. Chcete-li vyzvednout importovaný dvourychlostní motor, musíte zadat tabulku údajů, která je k dispozici na těle.

Výhody

Hlavní výhodou je:

  • Jednoduchá konstrukce elektromotoru, absence rychle opotřebovaných částí (bez skupiny kolektorů) a další tření (ze stejného důvodu).
  • Žádná další konverze není potřebná pro napájení, protože se provádí přímo z třífázové průmyslové sítě.
  • Malý počet dílů činí motor velmi spolehlivým.
  • Životnost je působivá.
  • Je snadné udržovat a opravovat.

Nevýhody samozřejmě také existují.

Patří sem:

  • malý počáteční moment, kvůli kterému je oblast jeho aplikace omezena;
  • významné spouštěcí proudy, které někdy překračují povolené hodnoty v systému napájení;
  • vysoká spotřeba energie reagující, což snižuje mechanickou energii.

Schémata zapojení

Existují dvě možnosti připojení, které zajišťují provoz asynchronního elektrického motoru - zapojení hvězda a trojúhelník.

Star

Používá se pro třífázový obvod, ve kterém je velikost síťového napětí 380 V. Zvláštnost spojení hvězd je, že konce vinutí mají být spojeny v jednom místě: C4, C5 a C6 (U2, V2 a W2). Začátek vinutí: C1, C2 a C3 (U1, V1 a W1) jsou propojeny s vodiči A, B a C (L1, L2 a L3) přes spínací zařízení.

Napětí mezi začátky odpovídá 380 voltů a na místech, kde jsou fázové vodiče připojeny k vinutí - 220v.

Připojení asynchronního motoru na 220 je označeno jako Y. Pro ochranu před přetížením motoru je v bodě připojení vinutí připojen neutrál.

Takové spojení, elektromotor, který je přizpůsoben k práci od 380 voltů, neumožňuje dosáhnout plného výkonu, protože napětí vinutí je pouze 220V. Na druhou stranu chrání před nadproudem, díky čemuž je start hladký.

Podíváme-li se do boxu s terminály, je snadné pochopit, co bylo spojení provedeno. Je-li propojka se třemi piny, použije se hvězda.

Trojúhelník

Pokud jsou konce vinutí spojeny s počátkem předchozích, je to "trojúhelník".

Podle starého označení je C4 připojen ke svorce C2, pak - C5 s C3 a C6 s C1. V nové verzi označení vypadá takto: připojte U2 a V1, V2 a W1, W2 a U1. Napětí mezi vinutími je 380 voltů. Ale spojení s neutrálem nebo "pracovní nula" není zapotřebí. Funkcí tohoto připojení jsou velké hodnoty počátečních proudů, které jsou nebezpečné pro zapojení.

V praxi se někdy používá kombinované spojení, tj. při startu a zrychlení se používá "hvězda" a dále se používá "trojúhelník", tj. provozního režimu.

Terminálová skříňka, přesněji tři propojky mezi svorkami, pomůže zjistit, zda byla na spojení použita schéma "delta".

Přeměna energie

Energie, která je přiváděna do vinutí statoru, je přeměněna asynchronním elektromotorem na energii rotace rotoru, tj. mechanické. Množství výkonu na výstupu a vstupu je však odlišné, protože jeho část je ztracena vířivými proudy a hysterezí, třením a topením.

Rozptýlí se ve formě tepla, proto je k chlazení potřebný i chladicí ventilátor. Účinnost asynchronních elektromotorů v širokém rozsahu zatížení je však vysoká a dosahuje 90% a 96% u velmi výkonných motorů.

Výhody třífázového systému

Hlavní výhoda třífázových motorů v porovnání s jednofázovými a dvoufázovými motory je považována za ekonomickou. V tomto případě jsou pro přenos energie tři dráty a relativní proudový posuv v nich je 120 stupňů. Hodnota amplitud a frekvencí s sinusovým emf je stejná v různých fázích.

Důležité: pro připojení v závislosti na napětí mohou být konce vinutí připojeny uvnitř motoru (tři kabely vycházejí z něj) nebo výstupy na vnější straně (6 vodičů).

Jaké jsou verze elektromotorů?

Přítomnost v označení písmena "U" znamená, že účel elektromotoru má pracovat v mírném podnebí, kde jsou roční teploty v rozmezí + 40 ° - 40 °. Tropické klima musí být uvedeno na štítku "T".

Motor funguje normálně v rozmezí teplot od +50 do -10. Pro námořní klima je označení "OM" pro všechny oblasti kromě "cold" - "O" (+35 - 10 stupňů). Konečně pro oblasti s velmi chladným klimatem - "UHL", což znamená normální provoz při teplotách od plus 40 do mínus šedesát stupňů.

Elektromotory jsou také rozděleny podle speciálních konstrukčních možností. Pokud uvidíte písmeno "C", znamená to, že motor je se zvýšeným skluzem. Pokud je "P" s vysokým počátečním kroutícím momentem, "K" je s fázovým rotorem, "E" je elektromagneticky zabudovaná brzda.

Navíc jsou:

  • na montážních tlapkách umístěných na spodní straně pouzdra a na otvory pro upevnění. Podobné stroje stojí v dřevoobráběcích strojích a kompresorech, v elektrických strojích s řemenovým pohonem atd.;
  • přírubové, tj. na pouzdře mají přírubové otvory pro spojovací prvky na převodovce. Používá se často v elektrických čerpadlech, míchačích betonu a dalších zařízeních;
  • kombinované, tj. s přírubou a nohama. Jsou nazývány univerzální, protože mohou být připojeny k jakémukoli zařízení.

Synchronní a asynchronní elektromotory nebo rozdíly mezi nimi

Kromě asynchronních motorů existují synchronní, lišící se od prvního, že frekvence rotujícího rotoru odpovídá frekvenci, kterou má magnetické pole. Jeho hlavními prvky jsou induktor umístěný na rotoru a kotva umístěná na statoru. Jsou od sebe odděleny, stejně jako v asynchronní vzduchové mezerě. Pracují jako elektromotor nebo generátor.

V prvním provedení zařízení pracuje v důsledku interakce magnetického pole vytvořeného u kotvy s pole na pólech induktoru. Operace v režimu generátoru je zajištěna elektromagnetickou indukcí způsobenou rotační kotvou v magnetickém poli vytvořeném ve vinutí.

Pole interaguje s fázemi navíjení statoru a vytváří elektromotorickou sílu. Podle návrhu jsou synchronní motory složitější než asynchronní.

Závěr: u synchronních elektromotorů je rychlost rotoru stejná jako frekvence magnetického pole, zatímco pro asynchronní jsou různé.

Tyto charakteristiky určují použití prvního zařízení, kde je zapotřebí výkon 100 kW a více, a to v případech do 100 kW.

Video: Asynchronní motor, model a princip činnosti.

Jednofázové a třífázové asynchronní motory

Dobrý čas, drahí čtenáři mého blogu nasos-pump.ru

Pod nadpisem "Obecné" se zabýváme rozsahem, srovnávacími charakteristikami, výhodami a nevýhodami třífázových a jednofázových asynchronních motorů. Zvážíme také možnost připojení třífázového motoru k napájecí síti 220 voltů. V současné době jsou asynchronní motory široce využívány v různých oblastech průmyslu a zemědělství. Používají se jako elektrické pohony v obráběcích strojích, dopravníky, zdvihací stroje, ventilátory, čerpací zařízení atd. Motory s nízkým výkonem se používají v automatizačních zařízeních. Takové rozšířené použití elektrických asynchronních motorů je vysvětleno jejich výhodami oproti jiným typům motorů.

Asynchronní motory podle typu napájecího napětí jsou jednofázové a třífázové. Jednofázové se používají hlavně do výkonu 2,2 kW. Tento limit výkonu je způsoben příliš velkými počátečními a provozními proudy. Princip fungování jednofázových asynchronních motorů je stejný jako princip třífázových. S jediným rozdílem v jednofázových motorech je nižší počáteční točivý moment.

Princip fungování a schémata zapojení třífázových motorů

Víme, že elektromotor se skládá ze dvou základních prvků statoru a rotoru. Stator je pevnou částí motoru a rotor je jeho pohyblivou částí. Trojfázové asynchronní motory mají tři vinutí, které jsou vzájemně vůči sobě umístěny v úhlu 120 °. Když je navíjeno střídavé napětí, v statoru je vytvořeno rotační magnetické pole. Střídavý proud se nazývá: proud, který pravidelně mění směr v elektrickém obvodu tak, aby průměrná hodnota síly proudu v průběhu období byla nula. (Obr. 1).

Střídavý elektrický proud

Fáze na obrázku jsou znázorněny ve formě sinusoidů. Rotující magnetické pole statoru vytváří rotační magnetický tok. Vzhledem k tomu, že rotační magnetické pole statoru se pohybuje rychleji než rotor, je pod působením indukčních proudů generovaných v vinutí rotoru a vytváří magnetické pole rotoru. Magnetické pole statoru a rotoru tvoří jejich magnetické toky, tyto proudy se navzájem přitahují a vytvářejí točivý moment, pod jehož působením se rotor začne otáčet. Podrobněji o principu práce třífázových motorů je možné se podívat zde.

Na svorkovnici v třífázových motorech mohou být tři až šest svorek. Na tyto svorky je přiveden buď začátek vinutí (3 svorky), nebo začátek a konec vinutí (6 svorek). Začátek vinutí je obvykle označen latinkou U1, V1 a W1, konce jsou označeny U2, V2 a W2. U domácích motorů jsou vinutí označena C1, C2, C3 a C4, C5, C6. Navíc ve svorkovnici mohou být dodatečné svorky, na které je vyvedena tepelná ochrana zabudovaná do vinutí. U motorů, které mají šest svorek, existují dva způsoby připojení vinutí k třífázové síti: hvězda a delta (obr. 2).

Připojení hvězdy, trojúhelníku

Připojení hvězdy (Y) lze získat uzavřením svorek W2, U2 a V2 a aplikací napájecího napětí na svorky W1, U1 a V1. Při takovém spojení se proudy fází rovnají síťovému proudu a napětí fází se rovná síťovému napětí dělené kořenem 3. Spojení "hvězda" (Y) lze získat uzavřením svorek W2, U2 a V2 a svorkami W1, U1 a energii V1. Při tomto připojení se fázový proud rovná síťovému proudu a fázové napětí se rovná síťovému napětí dělené kořenem tří. Připojení "delta" (Δ) lze dosáhnout spojením svorek U1 - W2, V1 - U2, W1 - V2 v párech s propojkami a odesláním napájení propojky. Při takovém spojení se fázový proud rovná proudu napájecí sítě dělené kořenem tří a fázové napětí se rovná síťovému napětí. Pomocí těchto obvodů může být trojfázový asynchronní motor připojen ke dvěma napětím. Pokud se podíváte na typový štítek třífázového motoru, pak jsou uvedeny provozní napětí, při kterých tento motor pracuje (obr. 3).

Typový štítek na třífázovém motoru

Například 220-240 / 380-415: motor pracuje při napětí 220 voltů při připojení jeho vinutí do "trojúhelníku" a 380 voltů při připojování vinutí do "hvězdy". Při nižších napětích jsou vinutí statoru vždy spojena v "delta". Při vyšším napětí jsou vinutí připojena k "hvězdě". Spotřeba proudu, když je motor připojen k "delta", se rovná 5,9 ampérů, při připojení k "hvězdě" proud je 3,4 amp. Chcete-li změnit směr otáčení trojfázového asynchronního motoru, jednoduše vyměňte libovolné dva vodiče na svorkách.

Princip fungování a schéma zapojení jednofázových motorů

Jednofázové asynchronní elektromotory mají dvě vinutí, která jsou vůči sobě umístěna pod úhlem 90 °. Jedno vinutí se nazývá hlavní a druhé - spouštěcí nebo pomocné. V závislosti na počtu pólů nesmí být každé vinutí rozděleno do několika sekcí. Existují rozdíly mezi jednofázovými a třífázovými motory. V jednomfázovém motoru dochází během každého cyklu ke změně pólu a v třífázovém motoru na běžící magnetické pole. Jednofázový elektromotor nelze spustit samostatně. K tomu je možné použít různé metody: spouštět kondenzátor a pracovat na vinutí, začít kondenzátorem a pracovat přes kondenzátor s konstantní počáteční kapacitou s reostatickým start. Nejrozšířenější nalezené jednofázové, eklektické motory vybavené pracovním kondenzátorem, nepřetržitě připojené a zapojené do série s počátečním (pomocným) vinutím. Takto se spouštěcí vinutí stává pomocným, když elektrický motor dosáhne provozní rychlosti. Jak jsou vinutí v jednomfázovém motoru připojena, můžete se podívat na (obr. 4)

Jednofázový obvod motoru

Pro jednofázové asynchronní motory existují určité omezení. V žádném případě by neměly pracovat při nízkém zatížení av režimu volnoběhu, protože se motor přehřívá. Ze stejného důvodu se nedoporučuje provozovat motory se zatížením menší než 25% plného zatížení.

Na obrázku (obr. 5) je uveden typový štítek s vlastnostmi motoru, který je používán v čerpadle firmy Pedrollo. Obsahuje všechny potřebné informace o motoru a čerpadle. Nezohledňujeme vlastnosti čerpadla.

Typový motor s jednofázovým motorem

Z typového štítku zjistíte, že jde o jednofázový motor a je určen pro připojení k síti s napětím 220-230 V AC, 50 Hz. Počet otáček je 2900 za minutu. Výkon tohoto motoru je 0,75 kW nebo jedna koně (HP). Spotřeba jmenovitého proudu je 4 ampéry. Kapacita kondenzátoru pro tento motor je 20 mikrofarad. Kondenzátor by měl být s provozním napětím 450 voltů.

Výhody a nevýhody třífázových motorů

Výhody asynchronních třífázových motorů zahrnují:

  • nízká cena ve srovnání s kolektory;
  • vysoká spolehlivost;
  • jednoduchost designu;
  • dlouhá životnost;
  • pracovat přímo na střídavém napájení.

Nevýhody asynchronních motorů zahrnují:

  • citlivost na změny napájecího napětí;
  • Počáteční proud při zapnutí sítě je poměrně vysoký;
  • nízký výkon, při nízkém zatížení a při volnoběhu;
  • pro plynulé nastavení frekvence otáčení je nutné použít frekvenční měniče;
  • spotřebovává jalový výkon, velmi často při použití asynchronních motorů kvůli nedostatku energie může dojít k problémům s napájecím napětím.

Výhody a nevýhody jednofázových motorů

Výhody jednofázových asynchronních motorů zahrnují:

  • nízké náklady;
  • jednoduchost designu;
  • dlouhá životnost;
  • vysoká spolehlivost;
  • 220 V AC provoz bez konvertorů;
  • nízká hladina hluku ve srovnání s kolektory.

Nevýhody jednofázových asynchronních motorů zahrnují:

  • velmi vysoké počáteční proudy;
  • velké rozměry a hmotnost;
  • omezený rozsah výkonu;
  • citlivost na změny napájecího napětí;
  • s variabilní regulací otáček, musí být použity frekvenční měniče (jsou k dispozici měniče kmitočtu pro jednofázové motory).
  • nelze použít v režimu nízké zátěže a nečinnosti.

Navzdory četným nedostatkům a díky mnoha výhodám asynchronní motory úspěšně působí v různých oblastech průmyslu, zemědělství a každodenního života. Oni dělají život moderního člověka pohodlnější a pohodlnější.

Trojfázový jednofázový motor

V životě někdy existují situace, kdy potřebujete nějaké průmyslové zařízení, které by zahrnovalo 220 voltů ve vaší domácí síti. A pak vzniká otázka, je možné to udělat? Odpověď je ano, avšak v tomto případě jsou nevyhnutelné ztráty na hřídeli motoru a točivého momentu. To platí i pro asynchronní motory do výkonu 1-1,5 kW. Pro spuštění třífázového motoru v jednofázové síti je nutné simulovat fázi se změnou o určitý úhel (optimálně o 120 °). Tento posun může být dosažen použitím fázově posunutého prvku. Nejvhodnějším prvkem je kondenzátor. Obrázek 6 ukazuje připojení třífázového motoru k jednofázové síti, pokud jsou vinutí spojena v "hvězdě" a "trojúhelníku"

Vzory startu motoru

Při spouštění motoru je třeba vynaložit úsilí na překonání setrvačných sil a statického tření. Chcete-li zvýšit točivý moment, musíte nainstalovat dodatečný kondenzátor, který je připojen k hlavnímu okruhu pouze v době spuštění a po spuštění musí být odpojen. Za tímto účelem by nejlepší volbou bylo použití uzamykacího tlačítka SA bez upevnění polohy. Tlačítko by mělo být stisknuto v okamžiku napájecího napětí a počáteční kapacita Cn. vytvoří další fázový posun. Když se motor roztočí až na jmenovité otáčky, musí být tlačítko uvolněno a v okruhu bude použito pouze srabský pracovní kondenzátor.

Výpočet hodnoty kapacity

Kapacita kondenzátoru může být určena namontováním, začínajícím malou kapacitou a postupně se přemisťovat na větší kapacity, dokud není dosažena vhodná volba. A když je stále možnost měřit proud (nejnižší hodnotu) v síti a na pracovním kondenzátoru, pak je možné zvolit nejoptimálnější kapacitu. Měření proudu by se mělo provádět za chodu motoru. Počáteční kapacita se vypočte na základě požadavku na vytvoření dostatečného počátečního momentu. Tento proces je ale poměrně zdlouhavý a časově náročný. V praxi často používají rychleji. Existuje jednoduchý způsob výpočtu kapacity, ačkoli tento vzorec udává pořadí čísel, ale ne jeho hodnotu. A také v tomto případě bude muset drobet.

Srabová kondenzátorová kapacita v μF;

Rn - jmenovitý výkon motoru kW.

Tento vzorec platí při připojení vinutí třífázového motoru do "trojúhelníku". Na základě vzorce pro každých 100 W třífázového motoru bude požadována kapacita přibližně 7 μF.

Je-li kapacita kondenzátoru zvolena víc než je nutné, motor se přehřívá a pokud je kapacita menší, výkon motoru bude podhodnocen.

V některých případech, kromě pracovní síly Srab. použitý a spouštěcí kondenzátor Sp. Kapacita obou kondenzátorů musí být známa, jinak motor nebude fungovat. Nejdříve určíme hodnotu kapacity potřebné pro otáčení rotoru. Při paralelním připojení Srab a Cn. skládané. Potřebujeme také hodnotu jmenovitého proudu I n. Můžeme se podívat na tyto informace na typovém štítku připojeném k motoru.

Kapacita kondenzátoru se vypočte v závislosti na schématu připojení třífázového motoru. Při připojení vinutí motoru do "hvězdy" se vypočítá kapacita podle následujícího vzorce:

V případě připojení vinutí motoru do "trojúhelníku" se pracovní kapacita vypočte takto:

Srabová kondenzátorová kapacita v μF;

I je jmenovitý proud v ampérech;

U je napětí ve voltech.

Kapacita přídavného spouštěcího kondenzátoru by měla být 2 až 3krát větší než kapacita pracovníka. Pokud je kapacitní kapacita pracovní kapacity například 70 μF, kapacita počátečního kondenzátoru by měla být 70-140 μF. Co bude v rozmezí 140-210 mikrofaradů.

Pro třífázové motory s výkonem do 1 (kW) je postačující jen pracovní srabský kondenzátor, nesmí být připojen další kondenzátor Cn. Při výběru kondenzátoru pro třífázový motor obsažený v jednofázové síti je důležité správně zvážit jeho provozní napětí. Provozní napětí kondenzátoru musí být nejméně 300 voltů. Pokud bude mít kondenzátor pracovní napětí více, v zásadě se nebude nic špatného, ​​ale současně se jeho rozměry zvýší a samozřejmě i cena. Je-li zvolen kondenzátor s nižším provozním napětím, než je požadováno, kondenzátor selže velmi rychle a může dokonce explodovat. Velmi často existují situace, kdy neexistuje kondenzátor s požadovanou kapacitou. Poté je nutné připojit několik kondenzátorů paralelně nebo v sérii pro získání požadované kapacity. Je třeba si uvědomit, že když jsou paralelně zapojeny více kondenzátorů, celková kapacita je zvýšena a při sériovém zapojení je celková kapacita snížena podle vzorce: 1 / С1 + 1 / С2 + 1 / С3... a tak dále. Nezapomeňte na provozní napětí kondenzátoru. Napětí na všech připojených kondenzátorech nesmí být nižší než nominální. Napětí na připojených kondenzátorech v sérii na každém z kondenzátorů může být menší než nominální, ale celkový součet napětí by neměl být menší než nominální. Jako příklad lze uvést dva kondenzátory o kapacitě 60 mikrofarad s provozním napětím 150 voltů. Při sériovém zapojení bude jejich celková kapacita 30 μF (pokles) a provozní napětí se zvýší na 300 voltů. Tohle je možná všechno.

Schémata zapojení pro třífázový asynchronní elektromotor a související otázky

Trojfázový asynchronní motor a jeho připojení k elektrické síti často vyvolává spoustu otázek. Proto jsme se v našem článku rozhodli zvážit všechny nuance spojené s přípravou na zapnutí, určením správného způsobu připojení a samozřejmě analýzou možných možností zapnutí motoru. Proto nebudeme bít kolem bush, ale okamžitě přistoupíme k analýze položených otázek.

Příprava asynchronního motoru pro zapnutí

V první fázi bychom měli rozhodnout o typu motoru, který se chystáme připojit. Může se jednat o třífázový asynchronní motor s rotujícím kohoutem nebo fázově vinutým rotorem, dvoufázovým nebo jednofázovým motorem nebo může být dokonce synchrónním strojem.

K tomu může pomoci značení na elektromotoru, který obsahuje potřebné informace. Někdy to může být provedeno čistě vizuálně - protože považujeme připojení třífázových elektrických strojů, indukční motor s kotvou nakrátko, není sběratel a stroj má v ráně rotor sám.

Definice začátku a konce vinutí

Trojfázový asynchronní elektromotor má šest závěrů. Jedná se o tři vinutí, z nichž každá má začátek a konec.

Pro správné připojení musíme určit počátek a konec každého vinutí. Existuje mnoho možností, jak toho dosáhnout - zaměříme se na nejjednodušší z nich, které lze použít doma.

  • Za účelem určení začátku a konce vinutí třífázového motoru vlastními rukama musíme nejprve určit nálezy každého jednotlivého vinutí, tj. Identifikovat jednotlivé vinutí.
  • Udělejte to jednoduše. Mezi koncem a začátkem jednoho vinutí budeme mít řetězec. Buď dvojpólový indikátor napětí s odpovídající funkcí nebo běžný multimetr nám pomůže určit obvod.
  • Za tímto účelem připojujeme jeden konec multimetru k jednomu ze svorek a druhý konec multimetru se střídavě dotýká dalších pěti svorek. Mezi počátkem a koncem jednoho vinutí budeme mít v režimu měření odporu hodnotu blízkou nule. Mezi dalšími čtyřmi piny bude hodnota téměř nekonečná.
  • Dalším krokem bude určení jejich začátku a konce.
  • Abychom zjistili začátek a konec navíjení, trochu se ponořme do teorie. Ve statoru elektromotoru jsou tři vinutí. Pokud připojujete konec jednoho vinutí na konec druhého vinutí a použijete napětí na začátek vinutí, pak v místě připojení EMF bude rovno nebo téměř nulové. Koneckonců EMF jednoho vinutí kompenzuje EMF druhého vinutí. Zároveň ve třetím vinutí EMF nebudou vyvolány.
  • Nyní zvažte druhou možnost. Připojili jste jeden konec vinutí na začátek druhého vinutí. V tomto případě EMF indukovaný v každém z vinutí, výsledek je jejich součet. V důsledku elektromagnetické indukce je EMF indukována ve třetím vinutí.
  • Pomocí této metody můžeme najít začátek a konec každého z vinutí. K tomu připojujeme voltmetr nebo žárovku ke svorkám jednoho vinutí. A všechny dva výstupy ostatních vinutí jsou navzájem propojeny. Dvě zbývající vodiče vinutí jsou připojeny k elektrické síti 220V. Přestože můžete použít méně stresu.
  • Pokud jsme připojili konec a konec dvou vinutí, pak voltmetr na třetím vinutí bude mít hodnotu blízkou nule. Pokud jsme začali správně spojovat začátek a konec obou vinutí, pak podle instrukcí se na voltmetru objeví napětí od 10 do 60V (tato hodnota je velmi podmíněná a závisí na konstrukci elektromotoru).
  • Tento experiment opakujeme ještě dvakrát, dokud neurčíme přesně začátek a konec každého vinutí. Chcete-li to provést, ujistěte se, že podepsáte každý přijatý výsledek, aby nedošlo k záměně.

Volba připojení motoru

Téměř každý asynchronní elektromotor má dvě možnosti připojení - hvězdu nebo trojúhelníku. V prvním případě jsou vinutí připojena k fázovému napětí, ve druhém k ​​síťovému napětí.

Třífázový asynchronní elektromotor a hvězda-trojúhelník závisí na charakteristikách vinutí. Obvykle je uveden na štítku motoru.

  • Za prvé, uvidíme, jaký je rozdíl mezi těmito dvěma možnostmi. Nejběžnější je spojení hvězd. Zahrnuje spojení mezi všemi třemi konci vinutí a napětí je aplikováno na začátek vinutí.
  • Při připojení "trojúhelníku" se začátek každého vinutí spojuje s koncem předchozího vinutí. V důsledku toho se každé vinutí stává stranou rovnostranného trojúhelníku - odkud se jmenuje.
  • Rozdíl mezi těmito dvěma možnostmi připojení spočívá v výkonu motoru a počátečních podmínkách. Při připojení "trojúhelníku" je motor schopen vyvinout větší výkon na hřídeli. Současně je počáteční bod charakterizován velkým poklesem napětí a velkými rozběhovými proudy.
  • V domácím prostředí závisí volba způsobu připojení zpravidla od dostupné třídy napětí. Na základě tohoto parametru a jmenovitých parametrů uvedených na desce motoru zvolte způsob připojení k síti.

Asynchronní připojení motoru

Třífázový asynchronní elektromotor a schéma zapojení závisí na vašich potřebách. Nejčastěji se jedná o přímý okruh, u motorů spojených obvodem "trojúhelník" je možný spínací obvod na "hvězdě" s přechodem na "trojúhelník", je-li to možné, je možné přepnout zpětně.

V našem článku budeme uvažovat o nejoblíbenějších schématech přímého inkluze a živého spojení s možností obrácení.

Schéma přímého spínání asynchronního elektromotoru

V předchozích kapitolách jsme připojili vinuce motoru a nyní je čas ji zapnout do sítě. Motory musí být připojeny k síti pomocí magnetického spouštěče, který zajišťuje spolehlivou a současnou aktivaci všech tří fází elektromotoru.

Startér je zase ovládán tlačítkem - stejnými tlačítky "Start" a "Stop" v jednom krytu.

Dávejte pozor! Namísto vypínače je možné použít pojistky. Jen jmenovitý proud by měl odpovídat jmenovitému proudu motoru. A také by měl brát v úvahu počáteční proud, který se v různých typech motorů pohybuje od 6 do 10 násobek nominálního.

  1. Nyní pokračujte přímo k připojení. Může být rozdělen do dvou etap. První je spojení napájecí jednotky a druhé je připojení sekundárních obvodů. Napájecí obvody jsou obvody, které zajišťují spojení mezi motorem a zdrojem elektrické energie. Sekundární obvody jsou potřebné pro snadné ovládání motoru.
  2. Pro připojení napájecích obvodů stačí připojit vodiče motoru k prvnímu spouštěcímu vodiči, spouštěcím vodičům s jističem a k jističu s elektrickým zdrojem.

Dávejte pozor! Připojení fázových svorek ke kontaktům spouštěče a stroje nezáleží. Pokud po prvním startu zjistíme, že rotace je špatná, můžeme ji snadno změnit. Obvod uzemnění motoru je připojen kromě všech spínacích zařízení.

Nyní zvažte komplexnější schéma sekundárních obvodů. Abychom to udělali, měli bychom nejprve, stejně jako ve videu, rozhodnout o nominálních parametrech startovací cívky. To může být pro 220V nebo 380V.

  • Také je nutné řešit takový prvek, jako jsou kontakty servopohonu. Tento prvek je dostupný téměř u všech typů startérů a v některých případech je lze zakoupit samostatně a namontovat na skříň startéru.
  • Tyto blokové kontakty obsahují sadu kontaktů - normálně zavřené a normálně otevřené. Okamžitě vás varuj - nemusíte být zastrašeni, není nic složitého. Normálně zavřeno je kontakt, který při zavření zavře startér. V tomto okamžiku je tedy otevřený kontakt otevřený.
  • Když je startér zapnutý, otevřené kontakty se normálně zavřou a normálně se zavřou kontakty. Pokud mluvíme o třífázovém asynchronním elektromotoru a připojíme ho k elektrické síti, potřebujeme normálně otevřený kontakt.
  • Takové kontakty jsou na knoflíku. Tlačítko "Stop" má normálně uzavřený kontakt a tlačítko "Start" je normálně otevřené. Nejprve připojíme tlačítko "Stop".
  • K tomu se připojuje jeden vodič k kontaktům spouštěče mezi vypínačem a spouštěčem. Připojíme jej k jednomu z kontaktů tlačítka "Stop". Od druhého kontaktu tlačítka by měly jít dva dráty najednou. Jeden přejde ke kontaktu tlačítka "Start", druhý k blokovým kontaktům spouštěče.
  • Z tlačítka "Start" položíme vodič na spouštěcí cívku a tam také připojujeme vodič z kontaktů startovacího bloku. Druhý konec startovací cívky je připojen buď k druhému fázovému vodiči na napájecích kontaktech spouštěče při použití 380V cívky nebo je připojen k neutrálnímu vodiči při použití cívky 220V.
  • Všechno, naše schéma přímého spínání asynchronního motoru je připraveno k použití. Po prvním zapnutí kontrolujeme směr otáčení motoru a v případě špatného otáčení jednoduše vyměňte dva napájecí vodiče na spouštěcích vodičích.

Schéma zpětného spínání elektromotoru

Společnou volbou pro připojení asynchronního motoru je možnost použití zpětného chodu. Tento režim může být vyžadován v případech, kdy je nutné během provozu měnit směr otáčení motoru.

  • K vytvoření takového schématu budeme potřebovat dva startéry, protože cena takového spojení se mírně zvyšuje. Jeden z nich spustí motor v jednom směru a druhý v druhém. Velmi důležitým bodem je nepřípustnost současné aktivace obou startérů. Proto musíme v sekundárním schématu zablokovat takové vměstky.
  • Ale nejprve připojte napájecí jednotku. K tomu, stejně jako u výše uvedené varianty, připojujeme spouštěč ze stroje a motor ze spouštěče.
  • Jediný rozdíl bude spojovat další startér. Připojíme jej ke vstupům prvního spouštěče. V tomto případě je důležité změnit dvě fáze, jako na fotografii.
  • Výstup druhého startéru je jednoduše připojen ke svorkám prvního spouštěče. A zde neměníme místa.
  • No, pojď ke spojení sekundárního okruhu. Všechno začíná tlačítkem "Stop". Je připojen k jednomu z příchozích kontaktů spouštěče - na první nebo druhé nezáleží. Z tlačítka "Stop" máme opět dva dráty. Nyní však do kontaktu 1 tlačítka "Vpřed" a druhý do kontaktu 1 tlačítka "Zpět".
  • Další spojení je dáno tlačítkem "Vpřed" - tlačítkem "Zpět" je totožný. Ke kontaktu 1 tlačítka "Vpřed" připojujeme kontakt normálně otevřeného kontaktu kontaktů akčního členu. Pun, ale přesně to neřekneš. Ke kontaktu 2 tlačítka "Vpřed" připojujeme vodič z druhého kontaktu stykačů spouštěče.
  • Zde také připojujeme vodič, který přejde k normálně uzavřenému kontaktu pomocných kontaktů startéru číslo dva. A již z tohoto blokového kontaktu je připojen ke startovací cívce číslo 1. Druhý konec cívky je připojen k fázovému nebo neutrálnímu vodiči v závislosti na třídě napětí.
  • Připojení cívky druhého spouštěče je totožné, ale přivedeme je do pomocných kontaktů prvního spouštěče. To je přesně to, co způsobuje zablokování zapnutí jednoho startéru a druhého v utažené poloze.

Závěr

Metody pro připojení asynchronního třífázového elektromotoru závisí na typu motoru, jeho schématu zapojení a úlohách, kterým čelíme. Dali jsme pouze nejběžnější schémata připojení, ale existují ještě složitější možnosti. To platí zejména pro asynchronní stroje s fázovým rotorem, které mají brzdnou funkci.