Motor tak segerak fasa tunggal dan dua fasa

Tujuan, peranti dan prinsip pengendalian motor tak segerak fasa tunggal

Motor aruhan satu fasa ialah mesin berkuasa rendah yang menyerupai motor sangkar tupai tiga fasa yang serupa dalam reka bentuk.

Motor tak segerak fasa tunggal berbeza daripada motor tiga fasa dalam susunan stator, di mana penggulungan dua fasa terletak di alur litar magnetik, yang terdiri daripada fasa utama atau kerja dengan luas fasa 120 el. hujan batu dan menuju ke terminal bertanda C1 dan C2, dan fasa tambahan atau permulaan dengan luas fasa 60 el. hujan batu dan menuju ke terminal bertanda B1 dan B2 (Rajah 1).

Paksi magnet bagi fasa penggulungan ini diimbangi secara relatif antara satu sama lain dengan sudut 0 = 90 el. hujan batu. Fasa kerja yang disambungkan ke rangkaian voltan ulang-alik tidak boleh menyebabkan pemutar berputar, kerana arusnya merangsang medan magnet berselang-seli dengan paksi tetap simetri, dicirikan oleh aruhan magnetik yang berubah secara harmoni mengikut masa.

nasi. 1. Gambar rajah litar motor aruhan pemutar sangkar tupai satu fasa.

Medan ini boleh diwakili oleh dua komponen — medan magnet bulat yang sama urutan langsung dan terbalik, berputar dengan aruhan magnet, berputar dalam arah yang bertentangan pada kelajuan yang sama. Walau bagaimanapun, apabila pemutar diprapercepatkan ke arah yang diperlukan, ia terus berputar ke arah yang sama apabila fasa kerja dihidupkan.

Atas sebab ini, permulaan motor fasa tunggal bermula dengan mempercepatkan pemutar dengan menekan butang mula, menyebabkan arus teruja dalam kedua-dua fasa belitan stator, yang dialihkan fasa dengan jumlah bergantung pada parameter peranti peralihan fasa Z, dibuat dalam bentuk perintang, induktor atau kapasitor, dan elemen litar elektrik yang merangkumi fasa operasi dan permulaan belitan stator. Arus ini menyebabkan medan magnet berputar dalam mesin dengan aruhan magnet dalam jurang udara, yang secara berkala dan monoton berubah dalam nilai maksimum dan minimum, dan penghujung vektornya menggambarkan elips.

Ia. Medan magnet berputar elips mengesan EMF dan arus dalam wayar penggulungan rotor litar pintas, yang, berinteraksi dengan medan ini, memastikan pecutan pemutar motor fasa tunggal ke arah putaran medan, dan ia mencapai kelajuan hampir nominal dalam beberapa saat.

Melepaskan butang mula memindahkan motor elektrik daripada mod dua fasa ke mod fasa tunggal, yang juga disokong oleh komponen sepadan medan magnet berselang-seli, yang semasa putarannya mendahului sedikit pemutar berputar kerana tergelincir.

Pemutusan fasa permulaan penggulungan stator tepat pada masanya bagi motor tak segerak fasa tunggal dari rangkaian kuasa adalah perlu kerana reka bentuknya, yang menyediakan mod operasi jangka pendek - biasanya sehingga 3 s, yang tidak termasuk tempoh berpanjangan. di bawah beban kerana terlalu panas yang tidak boleh diterima, pembakaran penebat dan kerosakan .

Meningkatkan kebolehpercayaan operasi motor tak segerak fasa tunggal disediakan dengan membenamkan dalam bekas mesin suis empar dengan kenalan mengganggu disambungkan ke terminal bertanda VT dan B2 dan geganti terma dengan kenalan serupa yang mempunyai terminal bertanda PT dan C1 (Gamb. 2, c, d).

Suis emparan secara automatik memutuskan fasa permulaan belitan pemegun yang disambungkan ke terminal bertanda B1 dan B2 apabila pemutar mencapai kelajuan yang hampir dengan yang diberi nilai, dan geganti terma memutuskan kedua-dua fasa belitan pemegun dari sesalur kuasa apabila pemanasan dipanaskan. lebih tinggi daripada yang dibenarkan.

Pembalikan arah putaran pemutar dicapai dengan menukar arah arus dalam salah satu fasa penggulungan stator apabila bermula dengan menukar butang mula dan menyusun semula plat logam pada terminal motor elektrik (Rajah. 2, a, b) atau hanya dengan menyusun semula dua plat yang serupa (Rajah 2, c, d).

nasi. 2. Menandakan terminal fasa belitan stator motor tak segerak fasa tunggal dengan pemutar tupai dan sambungannya untuk putaran pemutar: a, c - kanan, b, d - kiri.

Perbandingan ciri teknikal motor tak segerak fasa tunggal dan tiga fasa

Motor tak segerak fasa tunggal berbeza daripada mesin tiga fasa yang serupa dalam kuasa undian dengan faktor tork permulaan yang dikurangkan kn = МХ / Mnom dan faktor arus permulaan yang meningkat ki = Mi / Mnom, iaitu untuk motor elektrik fasa tunggal dengan fasa permulaan belitan stator dengan peningkatan rintangan arus terus dan kearuhan rendah fasa kerja adalah penting kn — 1.0 — 1.5 dan ki = 5 — 9.

Ciri-ciri permulaan motor tak segerak fasa tunggal adalah lebih buruk daripada motor tak segerak tiga fasa disebabkan oleh fakta bahawa medan magnet berputar elips teruja pada permulaan mesin fasa tunggal dengan fasa awal belitan stator bersamaan dengan dua medan magnet berputar bulat tidak seragam — secara langsung dan sebaliknya, menyebabkan kesan brek.

Dengan memilih parameter elemen litar elektrik fasa kerja dan permulaan belitan stator, adalah mungkin untuk memastikan pengujaan medan magnet berputar bulat semasa permulaan, yang mungkin dengan elemen peralihan fasa dibuat. dalam bentuk kapasitor dengan kapasiti yang sesuai.

Oleh kerana pecutan pemutar menyebabkan perubahan dalam parameter litar mesin, medan magnet berputar berubah daripada bulat kepada elips, sekali gus merendahkan ciri permulaan motor. Oleh itu, pada kelajuan kira-kira 0.8 nominal, fasa permulaan penggulungan stator motor elektrik dimatikan secara manual atau secara automatik, akibatnya motor beralih kepada operasi fasa tunggal.

Motor tak segerak fasa tunggal dengan kapasitor permulaan mempunyai gandaan tork permulaan awal kp = 1.7 — 2.4 dan gandaan arus permulaan awal ki = 3 — 5.

Motor tak segerak dua fasa

Dalam motor tak segerak dua fasa, dua fasa belitan stator dengan luas fasa 90 el. salam adalah para pekerja. Mereka terletak di dalam alur litar magnet stator, supaya paksi magnet mereka membentuk sudut 90 el. hujan batu. Fasa penggulungan stator ini berbeza antara satu sama lain bukan sahaja dalam bilangan lilitan, tetapi juga dalam voltan dan arus undian, walaupun jumlah kuasa mereka adalah sama pada mod undian motor.

Dalam salah satu fasa penggulungan stator terdapat kapasitor kekal Cp (Rajah 3, a), yang di bawah keadaan mod nominal motor memberikan pengujaan medan magnet berputar bulat. Kapasiti kapasitor ini ditentukan oleh formula:

° Cp = I1sinφ1 / 2πfUn2

di mana I1 dan φ1- masing-masing peralihan arus dan fasa antara voltan dan arus litar fasa belitan stator tanpa kapasitor dalam medan magnet berputar bulat, I dan ti - kekerapan arus ulang alik dan voltan bekalan rangkaian, masing-masing, n- pekali transformasi — nisbah bilangan lilitan berkesan fasa belitan stator, masing-masing dengan dan tanpa kapasitor, ditentukan oleh formula

n = kvol2 w2 / ktom 1 w1

di mana коб2 dan коб1 — pekali penggulungan fasa yang sepadan dengan belitan stator dengan bilangan lilitan w2 dan w1.

Voltan terminal kapasitor Uc disambung secara bersiri dengan fasa penggulungan motor aruhan dua fasa dengan medan magnet berputar bulat di atas voltan sesalur U dan ditentukan seperti berikut:

Uc = U √1 + n2

Peralihan kepada beban motor selain daripada yang nominal disertai dengan perubahan dalam medan magnet berputar, yang bukannya bulat menjadi elips.Ini memburukkan sifat kerja enjin, dan apabila dihidupkan, ia mengurangkan permulaan Memulakan tork kepada MP <0.3Mnom, mengehadkan penggunaan motor kapasitor yang disambungkan secara kekal hanya dalam pemasangan dengan keadaan permulaan yang sederhana.

Untuk meningkatkan tork awal, kapasitor permulaan Cn disambungkan selari dengan kapasitor kerja Cp (Gamb.3, b), kapasiti yang jauh lebih besar daripada kapasiti kapasitor kerja dan bergantung pada set permulaan awal. tork, yang boleh ditingkatkan kepada dua atau lebih.

nasi. 3. Skim untuk menghidupkan motor tak segerak dua fasa dengan pemutar sangkar tupai: a — dengan kapasitor yang disambungkan secara kekal, b — dengan kapasitor berjalan dan mula.

Selepas pemutar memecut ke kelajuan 0.6 — 0.7 daripada kapasitor permulaan nominal, ia dimatikan untuk mengelakkan peralihan medan magnet berputar bulat ke dalam elips, yang merosot operasi motor.

Mod permulaan motor kapasitor tersebut dicirikan oleh parameter berikut: kn = 1.7 — 2.4 dan ki = 4 — 6.

Motor kapasitor dibezakan oleh ciri tenaga yang lebih baik daripada motor fasa tunggal dengan penutup awal pada belitan stator, dan faktor kuasanya, berkat penggunaan kapasitor, lebih tinggi daripada motor tiga fasa kuasa yang sama.

Motor tak segerak sejagat

Pemasangan kawalan automatik menggunakan mesin motor tiga fasa tak segerak universal dengan kuasa rendah, yang disambungkan ke rangkaian tiga fasa atau fasa tunggal. Apabila dikuasakan daripada rangkaian fasa tunggal, ciri permulaan dan pengendalian motor adalah lebih teruk sedikit berbanding apabila digunakan dalam mod tiga fasa.

Motor tak segerak universal siri UAD dihasilkan dengan dua dan empat kutub, yang dalam mod tiga fasa mempunyai kuasa nominal 1.5 hingga 70 W, dan dalam mod satu fasa - dari 1 hingga 55 W dan beroperasi dari selang seli. rangkaian voltan dengan frekuensi 50 Hz dengan kecekapan η= 0.09 — 0.65.

Motor tak segerak fasa tunggal dengan tiang berlorek atau berlorek

Dalam motor aruhan satu fasa dengan kutub berpecah atau berlorek, setiap kutub dibahagikan dengan alur dalam kepada dua bahagian yang tidak sama dan membawa belitan fasa tunggal yang meliputi keseluruhan litar magnet kutub dan litar litar pintas yang terletak pada bahagian yang lebih kecil.

Pemutar motor ini mempunyai penggulungan litar pintas. Kemasukan belitan stator ke voltan sinusoidal disertai dengan penubuhan arus di dalamnya dan pengujaan medan magnet berselang-seli dengan paksi tetap simetri, yang mendorong emf dan arus yang sepadan dalam gelung litar pintas.

Di bawah pengaruh arus litar pintas, m.d.s yang sepadan merangsang medan magnet, yang menghalang pengukuhan dan kelemahan medan magnet utama dalam kutub kerap terlindung. Medan magnet bahagian terlindung dan tiang yang tidak terlindung berada di luar fasa dalam masa dan, beralih dalam ruang, membentuk medan magnet berputar elips yang terhasil bergerak ke arah dari paksi magnet bahagian tiang yang tidak terlindung ke paksi magnet. bahagian terlindungnya.

Interaksi medan ini dengan arus yang diaruhkan dalam belitan pemutar menyebabkan penampilan tork awal Mn = (0.2 — 0.6) Mnom dan pecutan pemutar kepada kelajuan terkadar, jika tork brek dikenakan pada aci motor tidak sepatutnya melebihi tork permulaan.

Untuk meningkatkan permulaan permulaan dan tork maksimum motor tak segerak fasa tunggal dengan tiang berpecah atau berlorek, shunts magnetik kepingan keluli diletakkan di antara tiangnya, yang membawa medan magnet berputar lebih dekat kepada bulatan.

Motor tiang berlorek ialah peranti tidak boleh balik yang membolehkan permulaan yang kerap, berhenti mengejut dan boleh ditangguhkan untuk masa yang lama. Ia dibuat dengan kuasa berkadar dua dan empat kutub dari 0.5 hingga 30 W dan dengan reka bentuk yang dipertingkatkan sehingga 300 W untuk operasi dari rangkaian voltan ulang-alik dengan frekuensi 50 Hz dengan kecekapan ηnom = 0.20 — 0.40.
Baca juga: Selsyns: tujuan, peranti, prinsip tindakan