Enofazni kondenzatorski motorji z več hitrostmi

Enofazni indukcijski motorji so na voljo za delovanje brez regulacije števila vrtljajev. V primerih, ko je treba spremeniti hitrost, se najpogosteje uporabljajo motorji s spremembo števila parov polov.

Na splošno lahko za spreminjanje hitrosti enofaznega motorja uporabimo 3 različne metode. Ena je, da stator vsebuje 2 kompleta navitij, vsako za različno število polov. Nato se v skladu z enačbo 2 dobijo različne hitrosti pri isti frekvenci omrežja. Drugi 2 metodi sta spreminjanje napetosti na sponkah motorja ali spreminjanje števila ovojev na glavnem navitju z odcepom od njega.

Metoda, ki temelji na uporabi dveh sklopov navitij, se uporablja predvsem za motorje z deljeno fazo in motorje s kondenzatorskim zagonom. Metode, ki temeljijo na spreminjanju napetosti ali uporabi navitij z navojem, se uporabljajo predvsem za kondenzatorske motorje s stalno vklopljeno kapacitivnostjo.

Trenutno se pogosto uporabljajo za pogon različnih mehanizmov večhitrostni asinhroni kondenzatorski motorji (električni motorji z eno konstantno vklopljeno zmogljivostjo)… Tovrstni elektromotorji ne potrebujejo dodatnih elementov, potrebnih za priključitev na omrežje, poleg tega pa omogočajo enostavno spreminjanje smeri vrtenja gredi. Če želite to narediti, je dovolj, da spremenite konce glavnega ali pomožnega navitja v vezju.

V kondenzatorski motorji osnovna vezja za vklop tuljav, prikazanih na sl. 1. Najbolj razširjena je ti Vzporedna povezava navitij (slika 1, a). Kot je razvidno iz slike, sta statorska navitja povezana vzporedno z napajalnikom. Fazni premični kondenzator C je zaporedno povezan s pomožnim navitjem.

Vrednost kapacitivnosti kondenzatorja je izbrana iz pogojev za zagotavljanje zahtevanega značilnosti elektromotorjev… Načeloma je pri kondenzatorskih motorjih kapacitivnost izbrana tako, da je fazni premik tokov v glavnem in pomožnem navitju v nominalnem načinu blizu 90 °. V tem primeru ima motor najboljšo energijsko učinkovitost na delovni točki, vendar se zagoni poslabšajo.

riž. 1. Sheme za povezovanje navitij asinhronih motorjev

Sprememba frekvence vrtenja kondenzatorskih motorjev se izvaja najpogosteje s spreminjanjem števila parov polov… V ta namen sta na stator nameščena dva kompleta navitij z različnim številom polov ali en komplet s spremembo števila polov.

V tistih primerih, ko ni potreben večji obseg nadzora hitrosti, se uporabi najpreprostejša metoda— sprememba števila obratov delovne tuljave… V tem primeru, ko omrežna napetost ostane nespremenjena, se spremeni velikost magnetnega pretoka elektromotorja in s tem elektromagnetni moment ter hitrost rotorja.

Dvohitrostni motorji z navojnimi navitji

Prej je bilo navedeno, da se lahko hitrost enofaznega motorja spremeni bodisi s spreminjanjem napetosti na njegovih sponkah bodisi s spreminjanjem števila ovojev njegovega sekundarnega navitja.Prva metoda zahteva uporabo avtotransformatorja in se uporablja predvsem za kondenzatorski motorji s stalno vključenim kondenzatorjem, z grednim ventilatorjem.

Z avtotransformatorjem lahko dobite več kot 2 hitrosti. Sprememba števila obratov glavnega navitja se doseže z odcepom od njega. Nato ima stator 3 navitja: primarno, vmesno in pomožno. Prvi 2 tuljavi imata isto magnetno os, tj. vmesno navitje je navito v iste utore kot glavno navitje (nad njim).

Praktična izvedba te metode je naslednja. V reže statorja so poleg žic delovnega (RO) in kondenzatorskega navitja (KO) položene žice dodatnega navitja (DO). Zaradi kombinacije različnih preklopnih tokokrogov navitja (slika 2) bo mogoče dobiti različne mehanske lastnosti elektromotorja s konstantno napajalno napetostjo.

riž. 2. Priključni diagrami statorskih navitij kondenzatorskega motorja z več hitrostmi pri najmanjši (a), povečani (b) in največji hitrosti (c)

V procesu prilagajanja hitrosti vrtenja v kondenzatorskih elektromotorjih z več hitrostmi se pojavijo prehodni procesi, povezani s spremembo preklopnih tokokrogov statorskih navitij.Ti procesi se praviloma odvijajo v neprekinjenih magnetnih poljih in lahko povzročijo znatne vhodne tokove in prenapetosti v navitjih motorja in fazno premičnem kondenzatorju.

Dvohitrostni motorji z 2 nizoma tuljav

Namestitev 2 kompletov tuljav, tj. 2 glavni tuljavi in ​​2 pomožni tuljavi, zahteva znatno povečanje velikosti. Za zmanjšanje teh dimenzij se pogosto uporablja pomožna ali nizkohitrostna navitna povezava, kjer je število navitij manjše od števila polov.

Na sl. 3 prikazuje povezovalni diagram navitij za 4 in 6 polov (približno 1435 in 950 vrt / min pri 50 Hz). Zunanje navitje — 4-polno glavno navitje. Sledi 6-polno primarno navitje. Tretji je 4-polno pomožno navitje s samo 2 skupinama navitij. Notranja tuljava je 6-polna pomožna tuljava s samo 2 skupinama tuljav.

riž. 3. Shema ožičenja 2-stopenjskega (4 in 6 polnega) motorja.

Na sl. 3 in obe pomožni navitji imata zmanjšano število skupin navitij. Izdelate lahko tudi glavno tuljavo istega tipa.

Poglejmo 2 primera. Navitje statorja za 4 in 8 polov ima lahko normalno 4-polno glavno navitje in 3 druga navitja z zmanjšanim številom skupin navitij, tj. 8-polno glavno navitje s 4 skupinami navitij, 4-polno pomožno navitje z 2 skupinama navitij in 8-polno pomožno navitje s 4 skupinami navitij.

Navitje statorja za 6 in 8 polov ima lahko normalno 6-polno glavno navitje, dve 8-polni navitji z zmanjšanim številom skupin, tj. 8-polno glavno navitje in 8-polno pomožno navitje s po 4-polnimi skupinami ter 6-polno pomožno navitje z 2 skupinama navitij. 6-polno pomožno navitje je lahko izvedeno tudi kot običajno navitje, tj.s 6 skupinami tuljav.

Na sl. 4 prikazuje diagram 2-stopenjskega motorja z deljeno fazo z 2 navitjema in prikazuje tudi povezavo z omrežjem. Priključki so narejeni tako, da je potrebno samo 1 zagonsko stikalo. To zagonsko stikalo se mora odpreti pri 75 do 80 % sinhrone hitrosti tuljave nizke hitrosti.

riž. 4. Diagram dvostopenjskega motorja z deljeno fazo

Če shema, prikazana na sl. 4, se uporablja za kondenzatorski zagonski motor, potem bodisi 1 kondenzator, ki je zaporedno povezan z zagonskim stikalom, ali pa se uporabita 2 kondenzatorja, od katerih je 1 zaporedno povezan s sponko P2, drugi pa s sponko P21.

Če je mogoče motor vedno zagnati s povezavo, ki ustreza enaki hitrosti, potem je mogoče eno od pomožnih navitij izpustiti. V tem primeru je zagon delno ali v celoti avtomatiziran.

Večhitrostni asinhroni enofazni elektromotorji DASM

Za doseganje visokih vrtljajev v gospodinjskih aparatih so pogosto potrebni elektromotorji z visokim razmerjem hitrosti rotorja. Za te namene se uporabljajo enofazni kondenzatorski asinhroni motorji s številom polov 2/12; 2/14; 2/16; 2/18; 2/24 in še višje.

Proizvodnja motorjev z velikim razmerjem polov pa je tehnološko težavna, zato se uporabljajo različni tipi mehanskih pretvornikov hitrosti, kot tudi polprevodniški frekvenčni pretvorniki napajalne napetosti. 

Najpreprosteje je hitrost vrtenja v majhnih mejah za te motorje regulirana s spreminjanjem napajalne napetosti; za to so dodatni upori ali dušilke zaporedno povezani s tuljavo.

V ZSSR so bili za pogon gospodinjskih avtomatskih pralnih strojev razviti dvohitrostni kondenzatorski motorji tipa DASM-2 in DASM-4 s poli 16/2.

Motor DASM -2 je zasnovan za pogon avtomatskih pralnih strojev z zmogljivostjo 4-5 kg ​​suhega perila. Prvotno je bil zasnovan za moči 75/400 W pri 390/2750 rpm.

riž. 5. Dvohitrostni kondenzatorski asinhronski elektromotor tipa DASM-2

Na sl. 5 prikazuje diagrame za priključitev motorjev DASM-2 in DASM-4 na električno omrežje. Kot je razvidno iz slike, ima motor DASM-2 štiri navitja statorja. Primarno in pomožno navitje sta povezana vzporedno.

Motor DASM-4 pri nizki hitrosti je izdelan s trifazno zvezdno povezavo, pri visoki hitrosti pa z vzporedno povezavo statorskih navitij. Temperaturni rele RK-1-00 je pritrjen na stator motorja za zaščito navitij v načinih preobremenitve in kratkega stika. Normalno zaprti kontakti releja so povezani s skupnim priključkom statorja motorja.

riž. 5. Sheme za priključitev dvostopenjskih elektromotorjev na električno omrežje: a- elektromotor DASM-2; b — elektromotor DASM-4. GREM. — glavno navitje; V.O, — pomožna tuljava; 1 — skupni izhod tuljav z nizko in visoko hitrostjo; 2 — konec hitrega pomožnega navitja; 3 - začetek glavnega navitja pri visoki hitrosti; 4 - začetek pomožnega navitja pri nizki hitrosti; 5 - začetek glavnega navitja pri nizki hitrosti; Cp - obratovalni kondenzator; Cn - začetni kondenzator; RT-toplotni zaščitni rele, tip RK-1-00; RP-zagonski rele, tip RTK-1-11; P1, P2 — kontakti krmilnika.