Trifazio variklio prijungimas prie 220 voltų tinklo. Vienfaziai ir trifaziai asinchroniniai varikliai

Ryšys
Bet kuris asinchroninis trifazis variklis yra skirtas dviem vardinė įtampa trifazis tinklas 380 / 220 - 220/127 ir tt Dažniausi varikliai yra 380 / 220 V. Variklis perjungiamas iš vienos įtampos į kitą sujungiant apvijas su žvaigždute - 380 V arba trikampiu - 220 V. Jei variklyje yra prijungimo blokas, kuriame yra 6 kontaktai su sumontuotais trumpikliais, turėtumėte atkreipti dėmesį į džemperių montavimo tvarka . Jei variklis neturi bloko ir yra 6 laidai, dažniausiai jie surenkami į ryšulius po 3 laidus. Viename ryšulyje surenkamos apvijų pradžios, kitame – galai (schemoje apvijų pradžia pažymėta tašku).

Šiuo atveju „pradžia“ ir „pabaiga“ yra sąlyginės sąvokos, svarbu tik, kad apvijų kryptys sutaptų, tai yra „žvaigždės“ pavyzdyje apvijų pradžia ir pabaiga gali būti nulinis taškas, o „trikampyje“ - apvijos turi būti sujungtos nuosekliai, ty vieno pabaiga su kito pradžia. Dėl teisingas ryšys ant „trikampio“ turite nustatyti kiekvienos apvijos išvadas, suskaidyti jas poromis ir prijungti kitą. schema:



Išplėtę šią diagramą pamatysite, kad ritės sujungtos „trikampiu“.

Jei variklis turi tik 3 išėjimus, reikia išardyti variklį: nuimkite gaubtą iš bloko pusės ir apvijose suraskite trijų apvijų laidų jungtį (visi kiti laidai sujungti 2). Trijų laidų sujungimas yra žvaigždės nulinis taškas. Šiuos 3 laidus reikia nutraukti, prilituoti prie jų švino laidais ir sujungti į vieną ryšulį. Taigi, mes jau turime 6 laidus, kuriuos reikia sujungti trikampiu.

Trifazio asinchroninio variklio apvijų pradžios ir pabaigos nustatymo metodas

Pirmiausia turite nustatyti apvijas. Norėdami tai padaryti, apvijos vadinamos omometru ir surenkamos į sąlyginius ryšulius iš 3 dalių.

Prie vienos iš apvijų gnybtų (pavyzdžiui, A1-A2) prijungtas akumuliatorius, o prie kitos apvijos gnybtų (B1, B2) – rodyklės voltmetras (skaitmeninis multimetras neveiks – jis per inertiškas ). (žr. diagramą žemiau)
Tuo metu, kai nutrūksta apvijos A kontaktas su akumuliatoriumi, voltmetro adata pasisuks į kai kuriuos. pusėje.
Akumuliatorių paliekame ant tos pačios apvijos (išlaikant poliškumą), o voltmetrą prijungiame prie kitos apvijos - C. Pakeitę apvijos C poliškumą (apvijos laidus apversdami), pasiekiame voltmetro nuokrypį tame pačiame. kryptimi, kaip ir ankstesniu atveju.


Taigi (žr. 1 diagramą), nutrūkus apvijos A kontaktui su akumuliatoriumi, voltmetras, prijungtas prie apvijos B ir prijungtas prie apvijos C, turėtų pasukti rodyklę viena kryptimi. Jei rodyklė nukrypsta į skirtingas puses – sukeisti (suskaidyti į skirtingus ryšulius) išvadas B1 ir B2 arba C1 ir C2.

Prijunkite akumuliatorių prie apvijos C gnybtų (žr. diagramą) ir tokiu pat būdu įsitikinkite, kad nutrūkus kontaktui su akumuliatoriumi, prie A apvijos prijungto voltmetro rodyklė trūkčioja ta pačia kryptimi, kaip ir voltmetras prijungus prie apvijos. B. Jei rodyklė sukasi skirtingomis kryptimis ant apvijos A ir apvijos B, - pakeiskite apvijos A laidus. (Išlaikykite voltmetro ir akumuliatoriaus poliškumą)

Dar kartą patikrinkite viską nuo pradžių.
Taigi, turėtų pasirodyti taip.
nutrūkus akumuliatoriaus kontaktui su kuria nors iš apvijų, trumpalaikis elektrinis potencialas tas pats poliškumas (t. y. voltmetro adata turi pasisukti viena kryptimi).

Dabar smeigtukai, kurie yra viename ryšulyje, turėtų būti pažymėti kaip „pradžios“, o kitoje grupėje esantys smeigtukai – kaip „galai“.

Asinchroniniai varikliai

Skyriuje „Bendra“ apžvelgsime trifazių ir vienfazių asinchroninių variklių taikymo sritį, lyginamąsias charakteristikas, privalumus ir trūkumus. Taip pat apsvarstysime galimybę prijungti trifazį variklį prie 220 voltų maitinimo šaltinio. Asinchroniniai varikliai dabar plačiai naudojami įvairiose pramonės ir žemės ūkio srityse. Jie naudojami kaip elektros pavaros staklėse, konvejeriuose, kėlimo ir transportavimo mašinose, ventiliatoriuose, siurblinėse ir kt. Mažos galios varikliai naudojami automatikos įrenginiuose. Taigi platus pritaikymas elektriniai indukciniai varikliai dėl jų pranašumų prieš kitų tipų variklius.

Asinchroniniai varikliai pagal maitinimo įtampos tipą yra vienfaziai ir trifaziai. Vienfaziai dažniausiai naudojami iki 2,2 kW galios. Šis galios apribojimas atsiranda dėl per didelių paleidimo ir veikimo srovių. Vienfazių asinchroninių variklių veikimo principas yra toks pat kaip ir trifazių. Vienintelis skirtumas yra tas, kad vienfaziai varikliai turi mažesnį paleidimo momentą.

Trifazių variklių veikimo principas ir pajungimo schemos

Mes tai žinome Elektrinis variklis susideda iš dviejų pagrindinių elementų statoriaus ir rotoriaus. Statorius yra stacionari variklio dalis, o rotorius yra judanti dalis. Trifazis asinchroniniai varikliai turi tris apvijas, kurios viena kitos atžvilgiu yra 120 ° kampu. kintamoji įtampa, statoriuje sukuriamas besisukantis magnetinis laukas. Kintamoji srovė vadinama: srovė, kuri periodiškai keičia savo kryptį elektros grandinė kad vidutinė srovės vertė per laikotarpį būtų lygi nuliui. (Figūra 1).

Fazės paveiksle pavaizduotos kaip sinusoidai. Besisukantis statoriaus magnetinis laukas sukuria besisukantį magnetinį srautą. Kadangi besisukantis statoriaus magnetinis laukas juda greičiau nei rotorius, jis sukuria rotoriaus magnetinį lauką, veikiant rotoriaus apvijose susidariusioms indukcinėms srovėms. Statoriaus ir rotoriaus magnetiniai laukai formuoja savo magnetinius srautus, šie srautai traukia vienas kitą ir sukuria sukimo momentą, kurio įtakoje rotorius pradeda suktis. Galite pamatyti daugiau informacijos apie trifazių variklių veikimo principą.

Trifaziai varikliai gali turėti nuo trijų iki šešių gnybtų gnybtų bloke. Prie šių gnybtų prijungiama arba apvijų pradžia (3 gnybtai), arba apvijų pradžia ir pabaiga (6 gnybtai). Apvijų pradžia paprastai žymima lotyniškomis raidėmis U1, V1 ir W1, galai atitinkamai žymimi U2, V2 ir W2. Buitiniuose varikliuose apvijos atitinkamai žymimos C1, C2, C3 ir C4, C5, C6. Be to, gnybtų dėžutėje taip pat gali būti papildomų gnybtų, į kuriuos išvedama į apvijas įmontuota šiluminė apsauga. Varikliams, turintiems šešis gnybtus, yra dvi apvijų prijungimo galimybės trifazis tinklas: „žvaigždė“ ir „trikampis“ (2 pav.).

Žvaigždė (Y) jungtį galima gauti trumpai sujungus gnybtus W2, U2 ir V2 ir prijungus tinklo įtampą prie gnybtų W1, U1 ir V1. Esant tokiam prijungimui, fazinė srovė lygi tinklo srovei, o fazinė įtampa lygi tinklo įtampai, padalytai iš trijų šaknies.Žvaigždė (Y) jungtį galima gauti prijungus gnybtus W2, U2 ir V2 prie vienas kitą, o gnybtams W1, U1 ir V1 prijunkite maitinimo įtampą. Su šiuo jungimu fazinė srovė lygi tinklo srovei, o fazinė įtampa lygi tinklo įtampai, padalytai iš trijų šaknies Trikampio jungtį (∆) galima gauti sujungus gnybtus U1 - W2, V1 - U2 , W1 - V2 poromis su trumpikliais ir taikant maitinimo įtampos trumpiklius. Su šiuo ryšiu fazinė srovė lygi tinklo srovei, padalytai iš trijų šaknies, o fazinė įtampa lygi tinklo įtampai.Naudodami šias grandines galite prijungti trifazį asinchroninį variklį dviem įtampoms. Jei pažvelgsite į trifazio variklio vardinę lentelę, ten nurodytos darbinės įtampos, kuriomis šis elektros variklis veikia (3 pav.).

Pavyzdžiui, 220-240 / 380-415: variklis veikia esant 220 voltų įtampai, kai jo apvijos prijungtos prie „trikampio“, ir 380 voltų, kai apvijos prijungtos prie „žvaigždės“. Esant žemesnei įtampai, statoriaus apvijos visada yra prijungtos prie trikampio. Didesnei įtampai apvijos prijungiamos prie „žvaigždės“. Srovės suvartojimas, kai variklis prijungtas prie „trikampio“, yra 5,9 ampero, prijungus prie „žvaigždės“, srovė yra 3,4 ampero. Norint pakeisti trifazio asinchroninio variklio sukimosi kryptį, pakanka sukeisti bet kuriuos du laidus ant gnybtų.

Vienfazių variklių veikimo principas ir pajungimo schema

vienos fazės asinchroniniai elektros varikliai turi dvi apvijas, kurios yra viena kitos atžvilgiu 90 ° kampu. Viena apvija vadinama pagrindine, o antroji - pradine arba pagalbine. Priklausomai nuo polių skaičiaus, kiekviena apvija gali būti suskirstyta į kelias dalis. Yra skirtumų tarp vienfazių ir trifazių variklių. Vienfazis variklis su kiekvienu ciklu keičia polius, o trifazis variklis turi judantį magnetinį lauką. Vienfazis elektros variklis negali būti paleidžiamas vienas. Jam paleisti naudojami įvairūs būdai: paleidimas per kondensatorių ir dirbantis per apviją, pradedant per kondensatorių ir veikiantis per kondensatorių, su pastovia paleidimo talpa, su reostatiniu paleidimu. Labiausiai paplitę yra vienfaziai, eklektiniai varikliai su darbiniu kondensatoriumi, nuolat prijungti ir nuosekliai sujungti su paleidimo (pagalbine) apvija. Taigi paleidimo apvija tampa pagalbine, kai variklis pasiekia darbinį greitį. Kaip sujungiamos apvijos vienfaziame variklyje, galima pamatyti (4 pav.)

Vienfaziams asinchroniniams varikliams yra tam tikrų apribojimų. Jokiu būdu jie neturėtų dirbti esant mažoms apkrovoms ir režimu tuščiąja eiga nes variklis perkaito. Dėl tos pačios priežasties nerekomenduojama naudoti variklius esant mažesnei nei 25 % visos apkrovos.

(5 pav.) parodyta Pedrollo siurblyje naudojamo variklio duomenų lentelė. Jame yra visa reikalinga informacija apie variklį ir siurblį. Mes neatsižvelgsime į siurblio charakteristikas.

Iš vardinės lentelės matyti, kad tai vienfazis variklis ir jis skirtas prijungti prie tinklo, kurio įtampa 220-230 voltų kintamoji srovė, 50 hercų dažnis. Apsisukimų skaičius yra 2900 per minutę. Šio variklio galia yra 0,75 kW arba viena Arklio jėgos(NR). Nominali srovės suvartojimas 4 amperai. Kondensatoriaus talpa skirta šis variklis yra 20 mikrofaradų. Kondensatoriaus darbinė įtampa turi būti 450 voltų.

Trifazių variklių privalumai ir trūkumai

Asinchroninių trifazių variklių pranašumai yra šie:

  • žema kaina, palyginti su kolektoriniais varikliais;
  • didelis patikimumas;
  • dizaino paprastumas;
  • veikia tiesiogiai iš kintamosios srovės.

Asinchroninių variklių trūkumai yra šie:

  • paleidimo srovė prijungus prie tinklo yra gana aukštas;
  • mažas galios koeficientas, esant mažoms apkrovoms ir tuščiąja eiga;
  • norint sklandžiai reguliuoti sukimosi greitį, būtina naudoti dažnio keitikliai;
  • vartoja reaktyvioji galia, labai dažnai naudojant asinchroninius variklius dėl galios trūkumo gali kilti problemų dėl maitinimo įtampos.

Vienfazių variklių privalumai ir trūkumai

Vienfazių asinchroninių variklių pranašumai yra šie:

  • žema kaina;
  • dizaino paprastumas;
  • ilgas tarnavimo laikas;
  • didelis patikimumas;
  • darbas iš 220 voltų kintamosios srovės tinklo be keitiklių;
  • žemas triukšmo lygis, lyginant su kolektorių varikliais.

Vienfazių asinchroninių variklių trūkumai yra šie:

  • labai didelės paleidimo srovės;
  • dideli matmenys ir svoris;
  • ribotas galios diapazonas;
  • jautrumas maitinimo įtampos pokyčiams;
  • sklandžiai reguliuojant greitį, būtina naudoti dažnio keitiklius (dažnio keitikliai vienfaziams varikliams yra parduodami).
  • negalima naudoti esant mažos apkrovos ir tuščiosios eigos režimams.

Nepaisant daugybės trūkumų ir daugybės privalumų, asinchroniniai varikliai sėkmingai veikia įvairiose pramonės, žemės ūkio ir kasdienio gyvenimo srityse. Jie daro šiuolaikinio žmogaus gyvenimą patogesnį ir patogesnį.

Trifazis variklis vienfazis tinklas

Kartais gyvenime būna situacijų, kai kažko prireikia pramoninė įranga prisijungti prie namų tinklo 220 voltų. Ir tada kyla klausimas, ar įmanoma tai padaryti? Atsakymas yra taip, nors šiuo atveju variklio veleno galios ir sukimo momento praradimas yra neišvengiamas. Be to, tai taikoma asinchroniniams varikliams iki 1-1,5 kW galios. Norint paleisti trifazį variklį vienfaziame tinkle, būtina imituoti fazę su poslinkiu tam tikru kampu (optimaliai 120 °). Šį poslinkį galima pasiekti naudojant fazės poslinkio elementą. Tinkamiausias elementas yra kondensatorius. Įjungta (6 pav.) Rodomos trifazio variklio prijungimo prie vienfazio tinklo schemos, kai apvijos jungiamos prie "žvaigždės" ir "trikampio"

Užvedant variklį reikia jėgos, kad būtų įveiktos inercijos ir statinės trinties jėgos. Norėdami padidinti sukimo momentą, turite įdiegti papildomą kondensatorių, prijungtą prie pagrindinės grandinės tik paleidimo metu, o po paleidimo jis turi būti atjungtas. Šiems tikslams geriausias pasirinkimas būtų naudoti uždarymo SA mygtuką nefiksuojant padėties. Mygtukas turi būti paspaustas tuo metu, kai įjungiama maitinimo įtampa, o pradinė talpa Sp. sukurs papildomą fazės poslinkį. Kai variklis sukasi iki nominalaus greičio, reikia atleisti mygtuką ir grandinėje bus naudojamas tik darbinis kondensatorius Srab.

Talpos skaičiavimas

Kondensatoriaus talpa gali būti nustatoma pasirinkus, pradedant nuo mažos talpos ir palaipsniui pereinant prie didesnių talpų, kol gaunamas tinkamas variantas. Ir kai dar įmanoma išmatuoti srovę (mažiausią jos vertę) tinkle ir ant darbinio kondensatoriaus, tada galite pasirinkti optimaliausią talpą. Srovės matavimas turi būti atliekamas veikiant varikliui. Pradinis pajėgumas apskaičiuojamas remiantis reikalavimu sukurti pakankamai paleidimo momentas. Tačiau šis procesas yra gana ilgas ir sunkus. Praktikoje dažnai naudojamas greitesnis būdas. Yra paprastas būdas apskaičiuoti talpą, nors ši formulė nurodo skaičių tvarką, o ne vertę. Ir šiuo atveju taip pat turėsite padirbėti.

Srabas \u003d 66 Pn

Kur

pH - vardinė galia variklio kW.

Ši formulė galioja jungiant trifazio variklio apvijas "trikampyje". Remiantis formule, kiekvienam 100 W trifazio variklio galios reikalinga 7 mikrofaradų talpa.

Jei kondensatoriaus talpa parinkta daugiau nei būtina, variklis perkais, o jei mažesnė, tuomet variklio galia bus neįvertinta.

Kai kuriais atvejais, be darbingumo Srab. taip pat naudojamas paleidimo kondensatorius. Turi būti žinoma abiejų kondensatorių talpa, kitaip variklis neveiks. Pirma, mes nustatome talpos vertę, reikalingą rotoriui suktis. Sujungus lygiagrečiai, Srab ir Sp. Pridėti. Mums taip pat reikia vardinės srovės In vertės. Šią informaciją rasite prie variklio pritvirtintoje duomenų lentelėje.

Kondensatoriaus talpos apskaičiavimas atliekamas atsižvelgiant į trifazio variklio prijungimo schemą. Prijungus variklio apvijas prie „žvaigždės“, talpa apskaičiuojama pagal šią formulę:

Srab = 2800 I/U;

Sujungiant variklio apviją į „trikampį“, darbinis pajėgumas apskaičiuojamas taip:

Srab = 4800 I/U;

Kur:

Srab - kondensatoriaus darbinė talpa mikrofaraduose;

aš- vardinė srovė amperais;

U yra įtampa voltais.

Papildomo paleidimo kondensatoriaus talpa turi būti 2–3 kartus didesnė už veikiančio. Jei, pavyzdžiui, darbinio kondensatoriaus talpa yra 70 mikrofaradų, tada pradinė kondensatoriaus talpa turėtų būti 70-140 mikrofaradų. Kuris iš viso bus 140-210 mikrofaradų.

Trifaziams varikliams, kurių galia iki 1 (kW), pakanka tik darbinio kondensatoriaus Srab, papildomo kondensatoriaus Sp prijungti negalima. Renkantis kondensatorių trifaziam varikliui, prijungtam prie vienfazio tinklo, svarbu teisingai atsižvelgti į jo darbinę įtampą. Kondensatoriaus darbinė įtampa turi būti ne mažesnė kaip 300 voltų. Jei kondensatorius turi didesnę darbinę įtampą, iš esmės nieko blogo nenutiks, bet tuo pačiu padidėja jo matmenys ir, žinoma, kaina. Jei kondensatorius pasirenkamas su mažesne nei reikalaujama darbine įtampa, kondensatorius labai greitai suges ir gali net sprogti. Labai dažnai būna situacijų, kai nėra reikiamos talpos kondensatoriaus. Tada reikia lygiagrečiai arba nuosekliai prijungti kelis kondensatorius, kad gautumėte reikiamą talpą. Reikia atsiminti, kad kai lygiagrečiai prijungiami keli kondensatoriai, pridedama bendra talpa, o kai serijinis ryšys bendra talpa mažėja pagal formulę: 1/C=1/C1+1/C2+1/C3… ir pan. Taip pat nepamirškite apie kondensatoriaus darbinę įtampą. Visų lygiagrečiai prijungtų pajėgumų įtampa neturi būti mažesnė už vardinę įtampą. O įtampa ant nuosekliai sujungtų talpų, kiekviename iš kondensatorių, gali būti mažesnė už vardinę vertę, tačiau bendra įtampų suma neturi būti mažesnė už vardinę vertę. Pavyzdžiui, yra du 60 mikrofaradų talpos kondensatoriai, kurių kiekvieno darbinė įtampa yra 150 voltų. Sujungus nuosekliai, jų bendra talpa bus 30 mikrofaradų (sumažės), o darbinė įtampa padidės iki 300 voltų. Apie tai, ko gero, apie viską.

Dėkojame už Jūsų susidomėjimą.

Asinchroniniai elektros varikliai yra plačiai naudojami pramonėje dėl santykinio dizaino paprastumo, gero veikimo ir lengvo valdymo.

Tokie prietaisai dažnai patenka į namų šeimininko rankas, o jis, pasinaudodamas elektros inžinerijos pagrindų žiniomis, tokį elektros variklį jungia veikti iš vienfazio 220 voltų tinklo. Dažniausiai naudojamas švitriniam, medienos apdirbimui, grūdų šlifavimui ir kitiems paprastiems darbams.

Net atskirose pramoninėse mašinose ir mechanizmuose su pavaromis yra įvairių variklių, galinčių veikti iš vienos ar trijų fazių, pavyzdžiai.

Dažniausiai jie naudoja kondensatoriaus paleidimą kaip paprasčiausią ir priimtiniausią, nors tai nėra vienintelis būdas, kurį žino dauguma kompetentingų elektrikų.

Trifazio variklio veikimo principas

Pramoninis asinchroninis elektros prietaisai Galimos 0,4 kV sistemos su trimis statoriaus apvijomis. Jiems įjungiama įtampa, pasislenka 120 laipsnių kampu ir sukelia panašios formos sroves.

Norint paleisti elektros variklį, srovės nukreipiamos taip, kad sukurtų bendrą besisukantį elektromagnetinį lauką, kuris optimaliai veikia rotorių.

Šiems tikslams naudojamas statoriaus dizainas yra pavaizduotas:

1. kūnas;

2. šerdies magnetinė grandinė su joje nutiestomis trimis apvijomis;

3. gnybtų laidai.


Įprastoje versijoje izoliuoti apvijų laidai surenkami žvaigždutėmis, tarp gnybtų varžtų sumontuojant trumpiklius. Be šio metodo, taip pat yra ryšys, vadinamas trikampiu.


Abiem atvejais apvijoms priskiriama kryptis: pradžia ir pabaiga, susijusi su montavimo būdu – apvija gamybos metu.

Apvijos sunumeruotos arabiškais skaitmenimis 1, 2, 3. Jų galai žymimi K1, K2, K3, o pradžia – H1, H2, H3. Tam tikrų tipų varikliams šis ženklinimo būdas gali būti keičiamas, pavyzdžiui, C1, C2, C3 ir C4, C5, C6 ar kiti simboliai arba visai nenaudojami.


Teisingai pritaikytas žymėjimas supaprastina maitinimo laidų prijungimą. Kuriant simetrišką įtampos išdėstymą ant apvijų, sukuriama vardinės srovės optimaliam variklio veikimui. Šiuo atveju jų forma apvijose visiškai atitinka įėjimo įtampą, kartoja ją be jokių iškraipymų.

Natūralu, kad reikia suprasti, kad tai yra grynai teorinis teiginys, nes praktiškai srovės įveikia įvairius pasipriešinimus ir šiek tiek nukrypsta.

Vizualiai suvokti vykstančius procesus padeda vektorinių dydžių vaizdas kompleksinėje plokštumoje. Trifazio variklio apvijų srovės, kurias sukuria pritaikyta simetriška įtampa, rodomos taip.


Kai elektros variklis maitinamas įtampos sistema su trimis vektoriais, tolygiai išdėstytais kampu ir vienodo dydžio, apvijose teka tos pačios simetriškos srovės.

Kiekvienas iš jų sudaro elektromagnetinį lauką, kurio indukcijos jėga indukuoja savo magnetinį lauką rotoriaus apvijoje. Dėl sudėtingos trijų statoriaus laukų sąveikos su rotoriaus lauku, sukamasis judesys pastarasis, užtikrina maksimalaus sukūrimą mechaninė galia kuris suka rotorių.

Ryšio principai vienos fazės įtampa prie trifazio variklio

Visiškai prijungti prie trijų identiškų statoriaus apvijų, išdėstytų 120 laipsnių atstumu, trūksta dviejų įtampos vektorių, jų yra tik vienas.

Galite pritaikyti jį tik vienai apvijai ir priversti rotorių suktis. Tačiau tokio variklio nebus įmanoma efektyviai naudoti. Jis turės labai mažą išėjimo galią ant veleno.

Todėl iškyla problema šią fazę sujungti taip, kad susidarytų simetriška srovių sistema skirtingose ​​apvijose. Kitaip tariant, jums reikia įtampos keitiklio iš vienfazio tinklo į trifazį. Ši problema išspręsta įvairiais būdais.

Jei atmesime sudėtingas šiuolaikinių keitiklių įrenginių schemas, galima įgyvendinti šiuos bendruosius metodus:

1. kondensatoriaus paleidimo naudojimas;

2. droselių, indukcinių varžų naudojimas;

3. skirtingų krypčių srovių sukūrimas apvijose;

4. kombinuotas metodas su fazių varžų išlyginimu vienodoms srovių amplitudėms formuoti.

Trumpai apžvelgsime šiuos principus.

Srovės nuokrypis praeinant per talpą

Plačiausiai naudojamas kondensatoriaus paleidimas, leidžiantis atmesti srovę vienoje iš apvijų prijungiant talpa, kai srovė sukuriama 90 laipsnių prieš taikomą įtampos vektorių.

MBGO, MBGP, KBG ir panašių serijų metalinės-popierinės konstrukcijos dažniausiai naudojamos kaip kondensatoriai. Elektrolitai netinka praleisti kintamąją srovę, jie greitai sprogsta, o jų naudojimo grandinės yra sudėtingos ir mažai patikimos.

Šioje grandinėje srovė skiriasi kampu nuo vardinės vertės. Nukrypsta tik 90 laipsnių, nesiekia 30 laipsnių (120-90=30).

Srovės nuokrypis praeinant per induktorių

Situacija panaši į ankstesnę. Tik čia srovė nuo įtampos atsilieka tais pačiais 90 laipsnių, o trūksta trisdešimties. Be to, induktoriaus konstrukcija nėra tokia paprasta kaip kondensatoriaus. Jis turi būti paskaičiuotas, surinktas, pritaikytas prie individualių sąlygų. Šis metodas nėra plačiai naudojamas.


Naudojant kondensatorius ar droselius, srovės variklio apvijose nepasiekia reikiamo kampo paveikslėlyje raudonai pavaizduotam trisdešimties laipsnių sektoriui, o tai jau sukuria padidėjusius energijos nuostolius. Tačiau jūs turite su jais susitaikyti.

Jie trukdo sukurti tolygų indukcijos jėgų pasiskirstymą, sukuria stabdymo efektą. Sunku tiksliai įvertinti jo įtaką, tačiau taikant paprastą kampų padalijimo metodą gaunamas 25% nuostolis (30/120=1/4). Tačiau ar galima tai apsvarstyti?

Srovės atmetimas taikant atvirkštinio poliškumo įtampą

Žvaigždžių grandinėje fazinės įtampos laidą įprasta prijungti prie apvijos įvesties, o nulinį laidą - prie jo galo.

Jei ta pati įtampa yra taikoma dviem fazėms, atskirtoms 120 laipsnių, tačiau jos yra atskirtos, o antroje pakeičiamas poliškumas, tada srovės pasislinks kampu viena kitos atžvilgiu. Jie sudarys skirtingų krypčių elektromagnetinius laukus, darančius įtaką generuojamai galiai.

Tik šiuo metodu išilgai kampo gaunamas srovių nuokrypis maža 30 o verte.


Šis metodas naudojamas kai kuriais atvejais.

Sudėtingo kondensatorių naudojimo, induktyvumo, apvijų poliškumo keitimo metodai

Pirmieji trys išvardyti metodai neleidžia sukurti optimaliai simetriško srovių nuokrypio apvijose. Jų kampas visada yra pasviręs, palyginti su stacionaria grandine, skirta trifaziam viso maitinimo šaltiniui. Dėl to susidaro priešingi momentai, kurie sulėtina sukimąsi ir mažina efektyvumą.

Todėl mokslininkai atliko daugybę eksperimentų, remdamiesi įvairiais šių metodų deriniais, siekdami sukurti keitiklį, užtikrinantį didžiausią trifazio variklio efektyvumą. Šios schemos su išsamią analizę elektriniai procesai pateikiami specialioje mokomojoje literatūroje. Jų studijos kelia teorinių žinių lygį, tačiau dažniausiai jos retai pritaikomos praktikoje.

Geras srovės paskirstymo modelis sukuriamas grandinėje, kai:

1. vienai apvijai taikoma tiesioginio įjungimo fazė;

2. įtampa prijungiama prie antrosios ir trečiosios apvijų atitinkamai per kondensatorių ir droselį;

3. keitiklio grandinės viduje srovės amplitudės išlyginamos pasirenkant reaktyvumo su disbalanso kompensavimu aktyviais rezistoriais.

Norėčiau atkreipti jūsų dėmesį į trečią dalyką, kurio daugelis elektrikų nesureikšmina. Tiesiog pažvelkite į toliau pateiktą paveikslėlį ir padarykite išvadą apie galimybę tolygiai pasukti rotorių, kai jam simetriškai taikomos to paties ir skirtingo dydžio jėgos.


Sudėtingas metodas leidžia sukurti gana sudėtingą grandinę. Praktikoje jis naudojamas labai retai. Žemiau parodytas vienas iš jo įgyvendinimo variantų 1 kW elektros varikliui.


Keitiklio gamybai būtina sukurti sudėtingą induktorių. Tam reikia laiko ir finansinių išteklių.


Taip pat sunkumų kils ieškant rezistoriaus R1, kuris veiktų esant srovei, viršijančioms 3 amperus. Jis privalo:

    kurių galia viršija 700 vatų;

    gerai atvėsinti;

    saugiai izoliuoti nuo įtampingųjų dalių.

Vis dar yra keletas techninių sunkumų, kuriuos reikės įveikti, norint sukurti tokį trifazį įtampos keitiklį. Tačiau jis yra gana universalus, leidžia prijungti iki 2,5 kilovatų galios variklius ir užtikrina stabilų jų darbą.

Taigi, trifazio asinchroninio variklio prijungimo prie vienfazio tinklo techninė problema išspręsta sukuriant sudėtinga schema keitiklis. Bet jis nerado praktinis pritaikymas dėl vienos paprastos priežasties, kurios negalima pašalinti – per didelio paties keitiklio suvartojamos elektros energijos.

Galia, sunaudota kuriant grandinę trifazių įtampų panašios konstrukcijos, bent pusantro karto viršija paties elektros variklio poreikius. Tuo pačiu metu bendros maitinimo laidų apkrovos yra panašios į senų suvirinimo aparatų veikimą.

Elektros skaitiklis, elektros pardavėjų džiaugsmui, labai greitai pradeda pervesti pinigus iš namų šeimininko piniginės į sąskaitą energijos tiekimo organizacija, bet savininkams tai visai nepatinka. Dėl to sudėtingas techninis sprendimas, kaip sukurti gerą įtampos keitiklį, pasirodė esąs nereikalingas praktiniam naudojimui buityje ir pramonės įmonėse.

4 galutinės išvados

1. Techniškai naudoti vienfazis jungtis galimas trifazis variklis. Dėl to daugelis įvairios schemos su skirtingu elementų pagrindu.

2. Praktiškai šį metodą taikyti ilgalaikiam pavarų eksploatavimui pramoninėse mašinose ir mechanizmuose yra nepraktiška, nes dėl pašalinių procesų susidaro dideli energijos suvartojimo nuostoliai, dėl kurių sumažėja sistemos efektyvumas ir padidėja medžiagų sąnaudos.

3. Namuose pagal schemą galima atlikti trumpalaikius nekritinių mechanizmų darbus. Tokie įrenginiai gali veikti ilgą laiką, tačiau tuo pačiu metu žymiai padidėja mokėjimas už elektrą, o veikiančios pavaros galia nėra teikiama.

4. Kad asinchroninis variklis veiktų efektyviai, geriau naudoti visavertį trifazį maitinimo šaltinį. Jei tai neįmanoma, geriau atsisakyti šios įmonės ir įsigyti atitinkamą galią.

Iš viso šiuo metu gaminamų elektros variklių asortimento plačiausiai naudojamas asinchroninis trifazis variklis. Šios mašinos sunaudoja beveik pusę pasaulyje pagaminamos elektros energijos. Jie plačiai naudojami metalo apdirbime ir medienos apdirbimo pramone. Asinchroninis variklis yra būtinas gamyklose ir siurblinės. Be tokių mašinų neapsieisite kasdieniame gyvenime, kur jos naudojamos kituose buitiniuose prietaisuose ir rankiniuose elektriniuose įrankiuose.

Šių taikymo sritis elektros mašinos plečiasi kiekvieną dieną, nes tobulinami tiek patys modeliai, tiek jų gamybai naudojamos medžiagos.

Kokios yra pagrindinės šios mašinos dalys

Išardžius trifazį asinchroninį variklį, galima pastebėti du pagrindinius elementus.

1. Statorius.


Viena iš svarbiausių detalių yra statorius.Aukščiau esančioje nuotraukoje ši variklio dalis yra kairėje. Jį sudaro šie pagrindiniai elementai:

1. Rėmas. Būtina sujungti visas mašinos dalis. Jei variklis mažas, tai kėbulas pagamintas iš vieno gabalo. Naudojama medžiaga yra ketus. Taip pat naudojami plieno arba aliuminio lydiniai. Kartais mažų variklių korpusas sujungia branduolio funkcijas. Jei variklis didelis ir galingas, tai kėbulas virinamas iš atskirų dalių.

2. Šerdis. Šis variklio elementas įspaudžiamas į korpusą. Tai padeda pagerinti magnetinės indukcijos savybes. Šerdis pagamintas iš elektrinių plieno plokščių. Siekiant sumažinti nuostolius, kurie yra neišvengiami atsiradus sūkurinėms srovėms, kiekviena plokštė padengiama specialiu lako sluoksniu.

3. Apvija. Jis yra šerdies grioveliuose. Jį sudaro varinės vielos ritės, kurios surenkamos dalimis. Tam tikra seka sujungti jie sudaro tris rites, kurios kartu yra statoriaus apvija. Jis jungiasi tiesiogiai prie tinklo, todėl vadinamas pirminiu.

Rotorius- tai judanti variklio dalis.Nuotraukoje dešinėje. Jis skirtas paversti magnetinio lauko stiprumą į mechaninė energija. Asinchroninio variklio rotorius susideda iš šių dalių:

1. Velenas. Ant jo koto pritvirtinti guoliai. Jie suspaudžiami į skydus, varžtais pritvirtinami prie statoriaus dėžutės galinių sienelių.

2. Šerdis, kuri sumontuota ant veleno. Jį sudaro specialios plieninės plokštės, kurios turi tokią vertingą savybę kaip mažas atsparumas magnetiniams laukams. Šerdis, turinti cilindro formą, yra armatūros apvijos klojimo pagrindas. Rotorius arba, kaip dar vadinama, antrinė apvija gauna energiją dėl magnetinio lauko, kuris atsirado aplink statoriaus ritinius, kai per jas teka elektros srovė.

Varikliai pagal judančios dalies gamybos tipą

Yra varikliai:

1. Turint trumpai sujungtą rotoriaus apviją. Viena iš šios dalies parinkčių parodyta paveikslėlyje.

Asinchroninis variklis su voverės narvelio rotorius turi apviją iš aliuminio strypų, kurie yra šerdies grioveliuose. Galinėje dalyje jie trumpai sujungiami žiedais.

2. Elektros varikliai su rotoriumi, pagaminti su slydimo žiedais.

Abiejų tipų indukciniai varikliai turi tą pačią statoriaus konstrukciją. Jie skiriasi tik inkaro vykdymu.

Koks yra darbo principas

Tokiu būdu pagaminto trifazio asinchroninio variklio armatūra yra varoma dėl kintamosios srovės atsiradimo. magnetinis laukas statoriaus ritėse. Norint suprasti, kaip tai vyksta, būtina atsiminti fizinis įstatymas saviindukcija. Jame teigiama, kad aplink laidininką atsiranda magnetinis laukas, per kurį praeina įkrautų dalelių srautas. Jo vertė bus tiesiogiai proporcinga laido induktyvumui ir jame tekančių įkrautų dalelių srauto intensyvumui. Be to, šis magnetinis laukas sukuria tam tikros krypties jėgą. Tai ji mus domina, nes tai yra rotoriaus sukimosi priežastis. Kad variklis veiktų efektyviai, būtinas galingas magnetinis srautas. Jis sukurtas dėl specialaus pirminės apvijos montavimo būdo.

Yra žinoma, kad maitinimo šaltinis turi kintamą įtampą. Todėl magnetinis laukas aplink statorių turės tokią pačią charakteristiką, tiesiogiai priklausantis nuo srovės pasikeitimo tiekimo tinkle. Pažymėtina, kad kiekviena fazė viena kitos atžvilgiu pasislenka 120˚.

Kas vyksta statoriaus apvijoje


Kiekviena maitinimo tinklo fazė yra prijungta prie atitinkamos statoriaus ritės, todėl aplink jas sukuriamas magnetinis laukas pasislinks 120˚. Maitinimo šaltinis turi kintamą įtampą, todėl aplink statoriaus rites atsiras kintamasis magnetinis laukas, kurį turi asinchroninis variklis. Asinchroninio variklio grandinė surenkama taip, kad magnetinis laukas, atsirandantis aplink statoriaus rites, palaipsniui keistųsi ir nuosekliai pereitų iš vienos apvijos į kitą. Taip sukuriamas besisukančio magnetinio lauko efektas. Galite apskaičiuoti jo sukimosi dažnį. Jis bus matuojamas apsisukimais per minutę. Jis nustatomas pagal formulę: n=60f/p, kur f kintamosios srovės dažnis prijungtame tinkle (Hz), p atitinka ant statoriaus sumontuotų polių porų skaičių.

Kaip veikia rotorius

Dabar turime apsvarstyti, kokie procesai vyksta antrinė apvija. Asinchroninis variklis su voverės narvelio rotoriumi turi dizaino ypatybę. Faktas yra tas, kad jo inkaro apvijai netaikoma jokia įtampa. Ten jis atsiranda dėl magnetinės indukcijos jungties su pirmine apvija. Todėl vyksta procesas, kuris yra priešingas tam, kas buvo pastebėta statoriuje, pagal įstatymą, kuris teigia, kad kertant laidininką, o mūsų atveju tai trumpojo jungimo apvija rotorius, jame atsiranda magnetinis srautas elektros. Iš kur atsiranda magnetinis laukas? Jis atsirado aplink pirminę ritę, kai buvo prijungtas trifazis maitinimo šaltinis.

Sujunkite statorių ir rotorių. Kas nutiks?

Taigi, mes turime asinchroninį voverės narvelio variklis su rotoriumi, kurio apvijoje teka elektros srovė. Tai bus magnetinio lauko aplink armatūros apviją priežastis. Tačiau šio srauto poliškumas skirsis nuo to, kurį sukuria statorius. Atitinkamai, jos sukurta jėga priešinsis pirminės apvijos magnetinio lauko sukeltai jėgai. Tai pradės judėti rotorių, nes ant jo sumontuota antrinė ritė, o armatūros veleno kotai yra pritvirtinti variklio korpuse ant guolių.

Apsvarstykite jėgų, atsirandančių dėl statoriaus ir rotoriaus magnetinių laukų, sąveiką laikui bėgant. Žinome, kad pirminės apvijos magnetinis laukas sukasi ir turi tam tikrą dažnį. Jo sukurta jėga judės panašiu greičiu. Dėl to indukcinis variklis veiks. Ir jo rotorius laisvai suksis aplink ašį.

slydimo efektas

Situacija, kai atrodo, kad rotoriaus galios srautus atstumia besisukantis statoriaus magnetinis laukas, vadinama slydimu. Reikėtų pažymėti, kad indukcinio variklio dažnis (n1) visada yra mažesnis nei tas, kuriuo juda statoriaus magnetinis laukas. Tai galima paaiškinti taip. Kad rotoriaus apvijoje atsirastų srovė, ją turi kirsti magnetinis srautas su tam tikru kampinis greitis. Ir todėl teisingas teiginys, kad veleno sukimosi greitis yra didesnis arba lygus nuliui, bet mažesnis už statoriaus magnetinio lauko judėjimo intensyvumą. Rotorius turi greitį, kuris priklauso nuo trinties jėgos guoliuose, taip pat nuo galios kilimo iš rotoriaus veleno dydžio. Todėl atrodo, kad jis atsilieka nuo statoriaus magnetinio lauko. Dėl šios priežasties dažnis vadinamas asinchroniniu.

Taigi tiekimo šaltinio elektros galia buvo konvertuota į kinetinė energija besisukantis velenas. Jo sukimosi greitis yra tiesiogiai proporcingas tiekimo tinklo srovės dažniui ir statoriaus polių porų skaičiui. Armatūros greičiui padidinti galima naudoti dažnio keitiklius. Tačiau šių įrenginių veikimas turi būti derinamas su polių porų skaičiumi.

Kaip prijungti variklį prie maitinimo šaltinio

Norėdami paleisti asinchroninį variklį, jis turi būti prijungtas prie tinklo trifazė srovė. Indukcinio variklio grandinė surenkama dviem būdais. Paveikslėlyje parodyta variklio laidų sujungimo schema, kurioje statoriaus apvijos surenkamos „žvaigždės“ būdu.

Šiame paveikslėlyje parodytas kitas sujungimo būdas, vadinamas „trikampiu“. Grandinės surenkamos ant korpuso pritvirtintoje gnybtų dėžutėje.

Turėtumėte žinoti, kad kiekvienos iš trijų ritių pradžia, jos taip pat vadinamos fazinėmis apvijomis, vadinamos atitinkamai C1, C2, C3. Panašiai pasirašomi galai, kurie turi pavadinimus C4, C5, C6. Jei gnybtų dėžutėje nėra gnybtų žymėjimo, pradžia ir pabaiga turės būti nustatomos atskirai.

Kaip apversti

Jei reikia paleisti asinchroninį variklį keičiant armatūros sukimosi kryptį, tereikia sukeisti du prijungto trifazio įtampos šaltinio laidus.

Vienfaziai asinchroniniai varikliai

Kasdieniame gyvenime problematiška naudoti trifazius variklius, nes trūksta reikiamo įtampos šaltinio. Todėl yra vienfazis asinchroninis variklis. Jis taip pat turi statorių, tačiau turi didelį struktūrinį skirtumą. Tai priklauso nuo apvijų skaičiaus ir išdėstymo. Tai taip pat nustato mašinos paleidimo schemą.

Jei vienfazis asinchroninis variklis turi statorių su dviem apvijomis, tada jie bus išdėstyti su poslinkiu aplink perimetrą 90˚ kampu. Ritės vadinamos paleidimo ir darbo. Jie yra sujungti lygiagrečiai, tačiau norint sukurti sąlygas besisukančio magnetinio lauko atsiradimui, papildomai įvedamas aktyvioji varža arba kondensatorius. Taip susidaro apvijų srovių fazinis poslinkis, artimas 90˚, dėl ko susidaro sąlygos besisukančiam magnetiniam laukui susidaryti.

Jei statorius turi tik vieną ritę, tada prie jo prijungtas vienfazis maitinimo šaltinis sukels pulsuojantį magnetinį lauką. Trumpojo jungimo rotoriaus apvijoje, kintamoji srovė. Tai sukels jo magnetinį srautą. Dviejų susidariusių jėgų rezultatas bus lygus nuliui. Todėl norint užvesti tokios konstrukcijos variklį, reikia papildomo stūmimo. Jį galite sukurti prijungę kondensatoriaus paleidimo grandinę.

Prijunkite variklį prie vienfazės grandinės

Elektros variklis, pagamintas iš trifazio maitinimo šaltinio, gali dirbti ir iš vienfazio namų tinklo, tačiau jo charakteristikos, tokios kaip efektyvumas, galios koeficientas, gerokai sumažės. Be to, sumažės galia ir paleidimo našumas.

Jei negalite išsiversti be jungties, turite surinkti grandinę iš trijų statoriaus apvijų, kur jų bus tik dvi. Vienas dirba, o kitas pradeda. Pavyzdžiui, yra trys ritės su atitinkamais pradžia C1, C2, C3 ir galais C4, C5, C6. Norėdami sukurti pirmąją (darbinę) variklio apviją, sujungiame C5 ir C6 galus ir prijungiame jų pradžią C3 ir C2 prie šaltinio vienfazė srovė, pavyzdžiui, 220 voltų namų ūkio tinklas. antras vaidmuo, paleidimo apvija, paleis likusią nepanaudotą starterio ritę. Jis prijungtas prie maitinimo šaltinio per kondensatorių, sujungtą su juo nuosekliai.

Asinchroninio variklio parametrai

Renkantis tokias mašinas, taip pat jų tolesnio veikimo metu, būtina atsižvelgti į asinchroninio variklio charakteristikas. Jie yra energija – tai efektyvumo, galios koeficientas. Svarbu atsižvelgti į mechaninius rodiklius. Pagrindinis yra ryšys tarp veleno sukimosi greičio ir jam taikomos darbo jėgos. Taip pat yra pradinių savybių. Jie apibrėžia paleidimo, mažiausią ir didžiausią sukimo momentus bei jų santykį. Taip pat svarbu žinoti, kokia yra indukcinio variklio paleidimo srovė. Kad variklis būtų naudojamas kuo efektyviau, reikia atsižvelgti į visus šiuos parametrus.

Negalima ignoruoti energijos taupymo klausimo. Pastaruoju metu tai vertinama ne tik veiklos sąnaudų mažinimo požiūriu. Elektros variklių efektyvumas sumažina aplinkos problemų, susijusių su elektros gamyba, lygį.

Gamintojai nuolat susiduria su užduotimi kurti ir gaminti energiją taupančius variklius, ilginti tarnavimo laiką ir sumažinti triukšmo lygį.

Galima pagerinti energijos taupymo rodiklius sumažinant nuostolius eksploatacijos metu. Ir jie tiesiogiai priklauso nuo mašinos darbinės temperatūros. Be to, patobulinus šią charakteristiką, neišvengiamai pailgės variklio eksploatavimo laikas.

Apvijų temperatūrą galima sumažinti naudojant išorinį orapūtę, sumontuotą ant rotoriaus veleno koto. Tačiau tai neišvengiamai padidina variklio veikimo metu keliamą triukšmą. Šis rodiklis ypač pastebimas, kai didelis greitis rotoriaus sukimasis.

Taigi galima pastebėti, kad asinchroninis variklis turi vieną reikšmingas trūkumas. Esant didėjančioms apkrovoms, jis negali išlaikyti pastovaus veleno greičio. Tačiau toks variklis turi daug privalumų, palyginti su kitų konstrukcijų elektros variklių pavyzdžiais.

Pirma, jis turi tvirtą dizainą. Asinchroninio variklio veikimas nesukelia jokių sunkumų jį naudojant.

Antra, asinchroninis variklis yra ekonomiškas gaminant ir eksploatuojant.

Trečia, ši mašina yra universali. Galima naudoti bet kuriuose įrenginiuose, kuriems nereikia tikslios armatūros veleno greičio priežiūros.

Ketvirta, variklis asinchroninis principas Veiksmas taip pat reikalingas kasdieniame gyvenime, gaunant galią tik iš vienos fazės.